A vinhaça é subproduto da produção de etanol que possui uma composição rica em nutrientes como o potássio. O objetivo deste estudo foi avaliar as características agronômicas e produtivas de cultivares de tomate cereja sob aplicação de níveis de potássio fornecidos via vinhaça e adubação mineral. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 5x2, sendo 5 níveis de vinhaça: N1 – 100% vinhaça; N2 - 80% vinhaça + 20% da adubação potássica via mineral; N3 - 60% vinhaça + 40% da adubação potássica via mineral; N4 - 40% vinhaça + 60% da adubação potássica via mineral; N5 - 20% vinhaça + 80% da adubação potássica via mineral, e os demais nutrientes foram fornecidos pela vinhaça + adubação mineral e 2 de cultivares de tomate cereja (Carolina e Isla-Pró) com 4 blocos totalizando 40 parcelas. Para análise estatística empregou-se regressão e teste de Tukey a 1 e 5% de significância. A variedade Isla Pró apresentou altura de plantas e diâmetro transversal de frutos de tomate cereja superiores. Já a variedade Carolina foi a que apresentou maior número de flores, cachos e frutos bem como, maior teor de sólidos solúveis totais, independentemente do nível de potássio fornecido via vinhaça. Níveis mais elevados de potássio fornecidos pela vinhaça promoveram maior valor no diâmetro transversal dos frutos e teor de sólidos solúveis totais.