Este trabalho tem por objetivo contribuir para a compreensão dos mecanismos tectônicos que atuaram na região do médio vale do rio Paraíba do Sul durante o Cenozóico, principalmente no que se refere à questão de reativações das zonas de cisalhamento neoproterozóicas. A área estudada corresponde ao compartimento topográfico limitado pelas zonas de cisalhamento de Taxaquara (ou Arrozal) e de Valença (ou Arapeí), ambas com orientação NE-SW, no qual estão situadas a bacia sedimentar cenozóica de Volta Redonda e a bacia hidrográfica do rio do Bananal. Foi confeccionado um mapa de lineamentos e um mapa hipsométrico, ambos em escala 1:250.000, com base em modelo digital de elevação. Estes mapas orientaram a coleta de dados de estruturas rúpteis afetando os depósitos cenozóicos e no embasamento alterado, priorizando os pares falhas/estrias. Os dados estruturais foram classificados quanto ao tipo e orientação das estruturas e unidades estratigráficas afetadas, para análise dos campos de paleotensões. Nas proximidades de faixas de cisalhamento neoproterozóicas que limitam o compartimento estudado, foram documentadas falhas com direções NE-SW a ENE-WSW afetando os depósitos cenozóicos, e falhas com direções NW-SE relacionadas a lineamentos aproximadamente ortogonais ao padrão estrutural predominante. Os resultados da análise de paleotensões indicam que as falhas medidas estão relacionadas a regimes de transcorrência dextral E-W e extensão NW-SE, permitindo interpretar ao menos duas fases de reativação neotectônica que afetaram essas grandes estruturas, correlacionáveis com aquelas descritas na literatura. As zonas de fraqueza comportaram-se como falhas do tipo P, no primeiro caso, e como falhas trativas no segundo caso.