Introdução. Pacientes hemiparéticos por acidente vascular cerebral (AVC) possuem déficits funcionais residuais, incluindo alterações do equilíbrio, o que impacta na qualidade de vida. O uso de tecnologias inovadoras tem aumentado na reabilitação, entre estes recursos estão os Jogos Sérios (JS). Objetivo. Verificar os efeitos terapêuticos de um programa de exercícios utilizando um JS desenvolvido para avaliação e reabilitação do equilíbrio de pacientes hemiparéticos por AVC. Método. Trata-se de um estudo quase-experimental do tipo séries de tempo, envolvendo 12 pacientes com hemiparesia pós-AVC. A intervenção durou 10 semanas, com as sessões realizadas duas vezes por semana. Foram avaliados: força muscular de quadríceps femoral (dinamometria), equilíbrio (estabilometria dinâmica e Escala de Equilíbrio de Berg), mobilidade funcional (Timed Up and Go Test) e percepção da qualidade de vida (Perfil de Saúde de Nottingham). Resultados. Melhoras significativas e com grande tamanho de efeito (TDE) foram observadas em todas as variáveis, com exceção da força muscular no membro não parético, que apresentou TDE moderado. Destacam-se os incrementos em todos os testes de equilíbrio (p<0,001; TDE: 0,9). Conclusões. Um programa de exercícios com JS parece ser uma boa opção de tratamento para pacientes hemiparéticos após AVC, especialmente para a melhora do equilíbrio. Este recurso pode contribuir no processo de reabilitação destes pacientes.