A presente pesquisa tem como objetivo investigar os desafios da logística reversa de resíduos sólidos na atividade odontológica na Região do Médio Canindé, estado do Piauí. Quanto aos aspectos metodológicos, possui natureza qualitativa e caráter descritivo. A coleta de dados ocorreu em fonte secundária (documental) e primária, por meio da aplicação de roteiro de entrevistas semiestruturadas com sujeitos responsáveis pela gestão de resíduos sólidos odontológicos. Utilizou-se a análise de conteúdo de Bardin (2016) na análise dos dados. Quanto aos resultados, cinco dimensões foram categorizadas: segregação; acondicionamento; coleta e armazenamento; transporte e tratamento; e disposição final dos resíduos odontológicos. Identificou-se, pois, que os principais desafios associados à implementação do sistema de gestão de resíduos sólidos odontológico são os custos dessa operação; bem como, a escassez de empresas especializadas na logística reserva desses resíduos; e ausência de um Plano de Gerenciamento de Resíduos do Serviço de Saúde. A presente pesquisa contribui com o avanço científico no que tange aos desafios da implementação da Logística Reversa aplicada aos resíduos odontológicos; bem como, sinaliza aspectos que podem auxiliar na melhoria de políticas públicas voltadas à gestão desses resíduos.