A crescente incorporação de contaminantes químicos por ecossistemas aquáticos, vêm crescendo em virtude da ação antrópica no meio ambiente. A magnitude destas ações pode colocar em risco a plataforma continental da bacia do Parnaíba, a qual representa uma importante área de deposição de materiais de origem continental. Diante do exposto, o presente trabalho avalia a composição e qualidade dos sedimentos marinhos e, investigando a concentração de metais em sedimentos depositados em sete pontos de amostragem distribuídos ao longo da plataforma adjacente ao delta do rio Parnaíba. Sedimentos marinhos foram avaliados por Fluorescência de Raios-X (FRX), Espectrofotometria de Absorção Atômica por Chama e por Microscopia Eletrônica de Varredura associada com Espectrometria de Energia Dispersiva (SEM/EDS) e Termogravimetria. A SEM/EDS permitiu identificar a morfometria e composição química dos minerais siliciclásticos quartzo, zirconita e cianita, diferentes fases de minerais carbonáticos foram identificadas: calcitas, calcitas magnesianas e aragonitas. Os resultados de fluorescência de raios-x obtidos para as amostras apresentaram valores significativos de Si (5,5-15%; = 10,5%) e Ca (0,77-25,5%; = 11%) indicativo de predominância de óxido de silício e carbonato de cálcio, sendo o último o precipitado bioquímico mais abundante formado nos oceanos. Os dados da decomposição térmica foram inconclusivos, o que infere baixa quantidade de matéria orgânica nas amostras. Os sedimentos apresentaram concentrações médias de metais iguais a 6,8 ± 3,3 mg Cu.kg^-1, 8,1 ± 3,4 mg Ni.kg^-1, 19,2 ± 2,3 mg Zn.kg^-1, 14,9 ± 1,4 mg Cr.kg^-1, 3,4 ± 1,3 mg Cd.kg^-1, 22,5 ± 2,4 mg Mn.kg^-1, 4,1 ± 2,1 % Fe, 4,3 ± 3,1 % Al, em níveis naturais para a costa brasileira, com exceção do chumbo 108,9 ± 22 mg Pb.kg^-1, indicando potencial risco ambiental, reduzindo a qualidade dos sedimentos marinhos e oferecendo risco à vida aquática, devido a bioacumulação de elementos químicos tóxicos.