Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un método eficiente y ambientalmente sostenible para extraer compuestos bioactivos de los residuos de fruta de la palma juçara (Mart.) utilizando disolventes eutécticos profundos (DES) y disolventes convencionales, combinados con extracción asistida por ultrasonido (UAE). Se prepararon siete formulaciones de DES basadas en cloruro de colina (ChCl) y diferentes donantes de enlaces de hidrógeno (glicerol, glucosa y ácidos orgánicos), y se comparó su rendimiento con agua, etanol y mezclas de etanol/agua. La composición fenólica, los antocianos y la actividad antioxidante de los extractos se determinaron utilizando ensayos espectrofotométricos (Folin-Ciocalteu, DPPH, ABTS y FRAP) y análisis ESI-MS/MS. Los resultados mostraron que los DES exhibieron una mayor eficiencia en la recuperación de compuestos fenólicos totales, antocianos y ABTS en comparación con los disolventes convencionales, particularmente en el sistema ChCl-glicerol. Los análisis ESI-MS/MS monitorearon alrededor de 40 compuestos fenólicos, incluidos ácidos fenólicos, flavanonas, flavonoides y antocianos. Los disolventes ácidos favorecieron la extracción y estabilidad de antocianos, mientras que los sistemas basados en etanol y glicerol proporcionaron perfiles de compuestos más amplios. El uso de DES demostró ser una alternativa verde y selectiva para obtener extractos ricos en compuestos bioactivos, mejorando el valor de los residuos de juçara y contribuyendo a la sostenibilidad de la cadena de producción de la especie.