A oportunidade de agregar valor econômico aos resíduos vegetais, aliado ao desenvolvimento tecnológico sustentável, tem despertado o interesse da indústria e comunidade científica na utilização de cargas lignocelulósicas como matéria-prima na produção de compósitos poliméricos. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo produzir compósitos de polietileno de alta densidade verde (PEADV) e mesocarpo de babaçu (MB) (1,5 e 3%), com e sem polietileno enxertado com anidrido maleico (PEgMA) (3%) como compatibilizante, visando sua aplicação em painéis não estruturais. Os compósitos foram processados em extrusora monorosca (L/D 26) e moldados via injeção. O mesocarpo de babaçu foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). Os resultados apontaram que o MB possui características similares às de outros materiais lignocelulósicos quantos aos grupos químicos constituintes e com estabilidade térmica para as condições de processamento aplicadas. A morfologia dos compósitos, absorção de água em diferentes temperaturas (temperatura ambiente, 50 e 70 °C), resistência química, resistência à tração e ângulo de contato dos compósitos foram avaliados. A existência de aglomerados do MB nos corpos de prova e uma melhor distribuição da carga na matriz polimérica com a incorporação do PEgMA foram confirmadas nas micrografias. De acordo com os resultados, cada componente teve influência sobre a absorção de água: a absorção aumentou com a adição do MB, reduziu na presença do compatibilizante e o aumento da temperatura elevou a quantidade de água absorvida pelos compósitos. Em relação às propriedades mecânicas, os compósitos apresentaram menor grau de deformação quando comparados à matriz pura e o PEgMA foi responsável pelo aumento na tensão de escoamento e módulo de elasticidade. A ductilidade, tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram melhorados após a exposição das amostras ao teste de resistência química, sugerindo a ocorrência de um possível processo de cristalização secundária, entretanto, a redução na tensão de ruptura também foi observada. O ângulo de contato apresentou comportamento semelhante à absorção de água: uma redução com a incorporação do MB (hidrofílico) e sua recuperação com a adição do PEgMA. Com base nos resultados e em normas específicas, o mesocarpo de babaçu apresenta potencial para o desenvolvimento de compósitos e sua aplicação na construção civil.