Neoproterozoic sedimentary successions of the Itajaí Basin show depositional trends and a stratigraphic framework characteristics of foreland basin system. The sedimentary environments have developed in basin conditions ranging from deep marine context, transitional shallow marine, to continental. Stratigraphic architecture comprises three depositional tracts (DT): DTI - submarine fans system that records the initial basin sedimentation and involves frontal and distal turbiditic deposits; DTII - transitional to shallow marine depositional system that represents the efective infill fase of basin, and includes deltaic succession with braided channels dominated plain; and DTIII - fluvial braided and alluvial fan depositional system that comprises the final stage of basin sedimentation. Arkoses and greywacke of the DTI present paleocurrent unimodals patterns and general trend to south-southeast, suggesting source area from Santa Catarina Granulitic Complex. The sandstones and conglomerates of DTII and DTIII have opposite paleocurrent pattern, indicating source area from both Metamorphic Brusque Complex and Florianópolis Batolith. Integration of paleoenvironmental and stratigraphic data, with previous information (U-Pb in detrital zircon), allowed a consistent interpretation on the sedimentary evolution and detrital sources of the basin and represent a progress on the discussions on the knowledge of the Itajaí Basin and its significance in the evolutionary context of the Dom Feliciano Belt.Sucessões sedimentares neoproterozoicas da Bacia do Itajaí exibem tendências deposicionais e arcabouço estratigráfico característicos de um sistema de bacia antepaís. Os ambientes de sedimentação se desenvolveram em condições bacinais que vão de contexto marinho profundo, transicional-marinho raso, a continental. A arquitetura estratigráfica compreende três tratos deposicionais (TD): TDI – sistema de leques submarinos que registra a sedimentação inicial da bacia e envolve depósitos turbidíticos frontais e distais, TDII – sistema deposicional transicional-marinho raso que representa a fase de preenchimento efetivo da bacia e inclui sucessão deltaica com planície dominada por canais entrelaçados (braided plain), e TDIII – sistemas deposicionais continentais fluvial entrelaçado e de leques aluviais que compreendem a fase de final de sedimentação na bacia. Arcóseos e grauvacas do TDI apresentam padrões de paleocorrentes unimodais e rumo geral para sul-sudeste, sugerindo áreas-fonte do Complexo Granulítico de Santa Catarina. Os arenitos e conglomerados dos TDII e TDIII apresentam padrão paleocorrente oposto que indica fonte do Complexo Metamórfico Brusque e do Batólito de Florianópolis. Os dados paleoambientais e estratigráficos em conjunto com informações prévias (U-Pb em zircão detríticos) permitiram uma interpretação da evolução sedimentar coerente com as fontes detríticas e representam avanços nas discussões sobre o conhecimento da Bacia do Itajaí e de seu significado no contexto evolutivo do Cinturão Dom Feliciano.