Este estudo tem como objetivo compreender os desafios e os papéis assumidos pelas cooperativas e associações da agricultura familiar, nas redes de implementação do Programa Nacional de Alimentação Escolar (PNAE), em cinco municípios do estado de Minas Gerais: Belo Horizonte, Governador Valadares, Juiz de Fora, Montes Claros e Uberlândia. Para atender ao objetivo proposto, neste artigo, utiliza-se de uma abordagem qualitativa e caráter descritivo. O PNAE tornou-se, a partir da Lei n.º 11.947, de 2009, um dos principais mercados de acesso dos agricultores familiares e suas organizações coletivas (cooperativas, associações ou grupos informais). Nesse contexto, as organizações coletivas tornaram-se ferramentas essenciais que atuam em distintos âmbitos: na realização de articulações sociais e políticas, na negociação de preços e prazos de entrega, na participação em construção das Chamadas Públicas e na intermediação do processo de comercialização, pelo fato de realizarem as operações de compra e venda, representando um grupo de produtores no PNAE. No entanto, as organizações enfrentam desafios de diferentes naturezas, tanto para acessar como para ampliar o acesso ao programa, principalmente desafios organizacionais, institucionais e relacionais. Concluiu-se que, devido à importância das cooperativas e das associações nas redes de implementação da política pública, é necessário que o Estado brasileiro apoie tais ferramentas, por meio de articulações entre diversos atores envolvidos e de processos de planejamento e monitoramento da execução do PNAE e de fortalecimento do cooperativismo e do associativismo