O uso da bacia hidrográfica enquanto unidade de análise aliada ao estudo ecodinâmico permite identificar as vulnerabilidades e interações dos componentes ambientais de forma sistêmica. A teoria da ecodinâmica baseia-se na dinâmica dos ecótopos e procura estabelecer uma relação entre as atividades socioeconômicas e os processos morfogenéticos e pedogenéticos atuantes definindo os meios estáveis, intermediários e instáveis. A sub-bacia hidrográfica dos rios Velho e Açu inserida parcialmente na Área de Proteção Ambiental da Barra do Rio Mamanguape (APA-BRM), litoral norte do estado da Paraíba sofre com constantes alterações nos ambientes naturais decorrentes do uso e ocupação desordenada da terra. Assim, o objetivo da pesquisa é determinar a vulnerabilidade ambiental da sub-bacia dos rios Velho e Açu. A pesquisa foi dividida em três etapas: diagnóstico ambiental de todos os componentes (geologia, geomorfologia, pedologia, pluviosidade e uso e cobertura da terra); diagnóstico econdinâmico para determinar a vulnerabilidade de cada componente, avaliando a estabilidade do ambiente de acordo com a relação pedogênese/morfogênese; e, a análise integrada para identificar o grau de estabilidade e instabilidade da sub-bacia. Os resultados indicam que o plantio da cana-de-açúcar ocupa 60% da sub-bacia. A vulnerabilidade ambiental indica que 80% da sub-bacia é caracterizando como de Média Estabilidade e, 12% com moderada instabilidade. Conclui-se que na sub-bacia existe a interferência concorrente dos processos morfogenéticos e pedogenéticos e que a continuidade do uso inadequado da terra, sem nenhum manejo, pode desequilibrar essa relação.