A cerveja é uma das bebidas alcoólicas mais antigas e consumidas no mundo. O Brasil destaca-se por ser o terceiro maior produtor de cerveja, com isso a quantidade de resíduo gerada pela indústria cervejeira ultrapassa milhões de toneladas anuais. Durante o processo de produção da cerveja, o resíduo sólido de malte denominado bagaço ou brewers' spent grain (BSG) é proveniente do processo de brassagem, é o mais volumoso e possui um valor comercial insignificante. Outro resíduo é uma massa de leveduras (LEV) que se acumula após o processo fermentativo e atualmente ambos os resíduos estão sendo descartados em aterro na sua maior parte e uma pequena parcela é destinada para enriquecimento de alimentação animal.  Este estudo avaliou a extração de compostos fenólicos antioxidantes de BSG e LEV de cervejaria artesanal. As amostras foram caracterizadas quanto ao teor de fenólicos totais, identificados e quantificadas por HPLC LC-MS/MS, bem como, flavonoides, antocianinas, carotenoides, ácido ascórbico e taninos. A capacidade antioxidante foi determinada pelo teste do radical livre 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). O BSG proveniente da produção de cerveja escura apresentou o maior teor de compostos fenólicos, 0,57 mg mL-1  e foi o único que demonstrou a presença de antocianinas 1,55 mg 100g-1. O resíduo LEV se destacou  principalmente na amostra da cerveja produzida com levedura belga, que na quantificação de ácido ascórbico foi a maior quantificação, possivelmente por causa do extrato de frutas adicionado ao processo, denominada de Catharina Sour, 5,66 mg g-1. A capacidade antioxidante para os BSGs foi inferior a 50% para todas as amostras, já para o LEV apenas a amostra Witbier apresentou um teor inferior a 50% e a melhor amostra foi a Belgian Blond Ale, com 77,82% de inibição. Para o melhor do nosso conhecimento, este é o primeiro estudo a realizar extração de compostos fenólicos do BSG por decocção e determinar a capacidade antioxidante, um método considerado "verde", eficiente e mais rápido, quando comparado aos convencionais. Embora o BSG tenha apresentado uma atividade antioxidante e um teor fenólico menor que o de resíduo de levedura, ele é muito volumoso e também pode ser considerado uma fonte potencialmente valiosa de compostos antioxidantes com variada aplicabilidade na indústria e agricultura.