ABSTRACT The aim of this study is to document the heretofore unrecorded natural occurrence of the larval parasitoid Digonogastra sp. on Diatraea flavipennella Box, 1931 (Lepidoptera: Crambidae) in sugarcane fields. The collections were made in the Usina Santa Clotilde area, in Rio Largo municipality, Alagoas State, Brazil. This is the first record of Digonogastra sp. parasitizing caterpillar of D. flavipennella in Brazil. The parasitism rate was found to be 14.06%. The occurrence of this parasitoid indicates potential for natural regulation of that pest in sugarcane crop. | RESUMO O objetivo deste estudo foi registrar a ocorrência natural do parasitoide larval Digonogastra sp. em Diatraea flavipennella Box, 1931 (Lepidoptera: Crambidae) em cana-de-açúcar. As coletas foram realizadas na Usina Santa Clotilde (9º25’S, 35º49’W, 127m de altitude), no município de Rio Largo, Estado de Alagoas, Brasil. Este é o primeiro registro do gênero Digonogastra parasitando lagartas de D. flavipennella no Brasil. A taxa de parasitismo verificada foi de 14,06%. A ocorrência deste parasitoide indica um potencial de regulação natural da referida praga em cana-de-açúcar.