This work was carried undertaken out to evaluate the effects of protein reduction in Nile tilapia diets by amino acid supplementation based on the ideal protein concept on performance, digestibility and diameter of muscle fiber. One-hundred and sixty fish (105.7 ± 2.5 g) were distributed in 16 tanks and fed with diets containing 26,74; 25,82; 23,09 or 22,16% of digestible protein, during 110 days. Crystalline amino acids (L-lysine, DL-methionine, L-threonine and L-arginine) were added to keep amino acid levels according to the ideal protein profile to simulate amino acid levels of the reference diet. No effects of the dietary crude protein levels on daily weight gain, hepatosomatic index, visceral fat, fillet yield, carcass humidity, protein and ash, fillet ash, survival, white muscle fiber diameter and calcium availability were observed. A linear decrease on apparent digestibility coefficients on gross energy, crude protein, ether extract and phosphorus was observed according to protein levels reduction. A quadratic effect was observed on feed conversion ratio, protein efficiency ratio, nitrogen retention, nitrogen excretion, fillet humidity, carcass and fillet fat and fillet protein, in which the best-fit responses were obtained with 24.53, 24.25, 24.04, 25.15, 24.67, 24.14, 24.34, 25.11% of digestible protein, respectively. It was concluded that is possible to reduce the dietary protein level from 26.74 to 24.53% for Nile tilapia phase of 100 to 500g, to obtain the best results on feed conversion ratio, nitrogen utilization and body and fillet chemical composition, without negative effects on all parameters of performance.Este trabalho foi realizado para avaliar dietas reduzidas em proteína e suplementadas com aminoácidos sintéticos sobre o desempenho produtivo, digestibilidade e diâmetro da fibra muscular da tilápia-do-Nilo. Os aminoácidos (lisina, metionina, treonina e arginina) foram suplementados de forma a manter o perfil de aminoácidos da dieta referência. Foram utilizados 160 peixes com peso vivo médio inicial de 105,7 ± 2,5 g, distribuídos em 16 tanques (1 m3 cada) e alimentados com dietas contendo 26,74; 25,82; 23,09 ou 22,16% de proteína digestível, durante 110 dias. Não foi observado efeito dos níveis de proteína nas dietas sobre as variáveis de ganho de peso diário, índice hepatosomático, gordura visceral, rendimento de filé, umidade, proteína bruta e cinzas na carcaça, cinzas no filé, sobrevivência, diâmetro das fibras do músculo dorsal e disponibilidade do cálcio nas dietas. Com a redução dos níveis de proteína na dieta foi observada redução linear sobre os coeficientes de digestibilidade aparente da energia bruta, proteína bruta, extrato etéreo e fósforo das dietas. Foi observado efeito quadrático dos níveis de proteína sobre a conversão alimentar, taxa de eficiência protéica, retenção de nitrogênio, nitrogênio excretado, umidade no filé, gordura na carcaça e no filé e proteína no filé, em que os melhores valores foram estimados com 24,53; 24,25; 24,04; 25,15; 24,67; 24,14; 24,34; 25,11% de proteína digestível, respectivamente. Concluiu-se que é possível reduzir a proteína digestível em dietas para a tilápia-do-Nilo na fase de 100 a 500 g de 26,74 para 24,53%, para melhores resultados sobre a conversão alimentar, utilização de nitrogênio e composição química da carcaça e do filé, sem efeitos negativos sobre os demais parâmetros de desempenho produtivo.v, 32