O objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos a longo prazo da interação entre diferentes temperaturas e taxas de reoxigenação sobre os parâmetros sanguíneos, de crescimento e de estresse oxidativo de juvenis de pacu (Piaractus mesopotamicus). Para o desenvolvimento deste estudo foram utilizados 216 animais, mantidos durante 45 dias em duas temperaturas (24,11 ± 0,10 e 27,08 ± 0,05ºC) e submetidos a dois períodos de hipóxia severa, no 15º dia (0,83 ± 0,07 mg O2 L-1) e 30º dia (0,84 ± 0,01 mg O2 L-1), de 8 h cada, com diferentes taxas de reoxigenações: abrupta (retorno aos níveis de normóxia em até 20 minutos) e gradual (1,0 mg O2 L-1 a cada hora, durante 5 horas). Foi estabelecido um tratamento controle para cada temperatura, mantidos em normóxia (≥ 7,0 mg O2 L-1) durante todo período experimental, totalizando 6 tratamentos (em triplicata). Ao final do experimento, foi realizada biometria (n=36 animais por tratamento) para verificar o desempenho de crescimento. Em seguida, foram coletadas amostras de sangue, brânquias, cérebro, fígado e músculo dos animais (n=9 animais por tratamento) para análise dos parâmetros hematológicos e de estresse oxidativo. Os resultados demonstraram que o crescimento é otimizado em 27ºC e foi acompanhado por maior concentração de glicose sanguínea em relação aos juvenis mantidos em 24ºC (independente da taxa de reoxigenação ou normóxia). A reoxigenação abrupta e gradual a 27ºC levou à diminuição do número de eritrócitos e hemoglobina, além de maior volume corpuscular médio (VCM), tanto em relação ao tratamento normóxia a 27ºC, quanto aos animais submetidos às mesmas taxas de reoxigenações a 24ºC. A interação entre 24ºC e ambas reoxigenações e 27ºC e reoxigenação abrupta induziram o aumento da capacidade antioxidante total contra radiais peroxil (ACAP) no fígado e músculo. Além disso, estes memos tratamentos (exceto reoxigenação abrupta em 24ºC) apresentaram maiores níveis de peroxidação lipídica (LPO) nos diferentes tecidos analisados. Não houve mortalidade dos juvenis de pacu, indicando que a espécie é tolerante à hipóxia severa e reoxigenação. Em conclusão, a exposição a diferentes temperaturas e taxas de reoxigenação causam alterações na ACAP e peroxidação lipídica em juvenis de pacu. Porém, os animais demostraram maior capacidade de ajuste fisiológico e bioquímico quando submetidos a reoxigenação gradual em 27ºC.