Os solos da região dos Cerrados piauiense são favoráveis à agricultura; porém, o uso intensivo aliado com manejo inadequado, tem provocado degradação dos solos da região. Por isso, estudos voltados para utilização de sistemas alternativos de produção como sistema de plantio direto (SPD) tem se tornado essenciais. Assim, objetivou-se avaliar as alterações nas características físico-hídricas e matéria orgânica em Latossolos sob diferentes tempos de adoção de cultivo sob palhada em áreas de Cerrado do Sudoeste Piauiense. A pesquisa foi realizada em fazendas comerciais nos municípios de Baixa Grande do Ribeiro, Uruçuí e Bom Jesus. As áreas estudadas apresentavam tempos distintos de adoção de cultivo sob palhada: SPD2 – 2 anos, SPD3 – 3 anos, SPD6 – 6 anos, SPD10 – 10 anos, SPD12 – 12 anos, SPD15 – 15 anos e SPD18 – 18 anos e mata nativa, nas quais foram avaliados os atributos físico-hídricos (frações granulométricas, densidade do solo, porosidade total, macro, microporosidade, água disponível e capacidade de campo), matéria orgânica e a fração humina. Os dados foram submetidos à análise multivariada, univariada e correlação de Spearman. Os resultados mostraram que houve alterações nos atributos físico-hídricos e conteúdo de matéria orgânica, notadamente, nas camadas mais superficiais do solo (0,0-0,2m), apenas para as áreas com mais de 10 anos de cultivo sob palhada em comparação a mata nativa.