Este estudo tem como objetivo estimar um indicador para mensurar a circularidade do setor agroalimentar considerando a sustentabilidade regional. Com base no referencial teórico, desenvolvemos um índice – o Índice Circular de Sustentabilidade Agroalimentar (CASI) – e faremos uma avaliação com base em indicadores econômicos, sociais, ambientais e do setor agroalimentar nas seis Regiões Geográficas Intermediárias (RGInt) do Paraná (Brasil) de 2010 a 2023. Considerando que o modelo CASI sugere competição entre regiões, houve duas RGInts com tendências distintas. Por um lado, a RGInt de Curitiba perdeu posição em todos os indicadores (IA, IE, IS, IAF e CASI) ao longo dos 13 anos. Por outro lado, a RGInt Guarapuava apresentou a melhora mais significativa (exceto na variável IS). Este artigo se mostrou eficaz na mensuração da circularidade no setor agroalimentar, além de mostrar o potencial dessa metodologia em estudos sobre processos ou políticas de desenvolvimento regional com foco em sustentabilidade.