O lixiviado gerado em aterros sanitários pela decomposição dos resíduos sólidos com presença de água de infiltração possui grande potencial poluidor, devido à elevada concentração de substâncias tóxicas e a sua baixa biodegradabilidade. A coagulação química pode ser uma alternativa para o tratamento de efluentes com essas características. O trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do processo Fenton no tratamento de lixiviado gerado em aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. As amostras de lixiviado foram coletadas no aterro controlado do município de Santa Maria – RS. No experimento foram testados cinco tratamentos com diferentes proporções de reagentes (H2O2 e FeSO4) TH2O2/FeSO4: T0,8, T2,0, T3,0, T4,0 e T6,0. Pelos resultados do experimento com processo Fenton verifica-se uma eficiência média na remoção da demanda química de oxigênio (DQO) de 47,9%, na turbidez de 53,0% e na cor de 70,7%. Os valores médios da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e da condutividade elétrica aumentaram em 31,3% e 27,1%, respectivamente. No tratamento T0,8 constatou-se a maior remoção da DQO e o maior aumento da biodegradabilidade. O processo Fenton aplicado no tratamento de lixiviado reduz a DQO e aumenta a DBO, em outras palavras, aumenta a biodegradabilidade do efluente. Esse processo pode ser utilizado como pré-tratamento de um sistema biológico para efluentes de aterros sanitários.