Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) estão presentes no óleo diesel, sendo considerados perigosos devido à sua toxicidade. Neste estudo relatamos a degradação de 16 HPA em dois solos diferentes (S1 e S2) contaminados artificialmente com óleo diesel, usando processos foto-Fenton e pseudo-foto-Fenton. Planejamentos fatoriais foram usados para obter condições de tratamento mais eficientes e econômicas. Para a reação foto-Fenton, as condições mais favoráveis resultaram 94,6% e 95,6% de degradação dos HPA para os solos S1 e S2, respectivamente. O processo pseudo-foto-Fenton também apresentou um nível satisfatório de degradação, obtido em condições econômicas, com ferro endógeno, baixa concentração de peróxido, curto tempo de exposição à radiação e sem ajuste do pH do solo. Os resultados demonstram a eficiência do processo pseudo-foto-Fenton para tratar áreas contaminadas por HPA.