O município de Petrolina, inserido no Semiárido, é o mais importante do Sertão do São Francisco. Petrolina também faz parte da Região Administrativa Integrada de Desenvolvimento do Polo Petrolina e Juazeiro (RIDE), que ocupa uma posição estratégica no Nordeste e no Brasil, por ser um polo de desenvolvimento tecnológico da fruticultura irrigada, beneficiando-se das águas do Rio São Francisco. A Agência Municipal do Meio Ambiente (AMMA) tem várias atribuições voltadas a Gestão Ambiental, dentre elas criar políticas e diretrizes focadas no Meio Ambiente e viabilizar projetos e pesquisas que diminuam os impactos ambientais provocados pela sociedade. Nesse contexto, o presente trabalho visa discutir as os principais desafios e perspectivas do gerenciamento de Projetos ambientais, com enfoque no município de Petrolina- Pernambuco. Esse artigo é um estudo de caso de natureza qualitativa e descritiva sobre as iniciativas do Setor de Projetos ambientais da AMMA, do município de Petrolina (Pernambuco), no período de Janeiro a Agosto de 2017. Esse setor tem empregado esforços no sentido de mitigar, ou mesmo solucionar, os principais problemas ambientais do município, e no período avaliado conta com sete projetos em fase de execução e/ou implantação, promovendo também ações de monitoramento e avaliação desses projetos. Mesmo diante de cenários adversos, foi possível verificar que o município de Petrolina tem buscado praticar uma gestão ambiental integrada, ouvindo a demanda dos principais setores da cidade, e tentando captar recursos para a execução dessas ações.