Para pessegueiros produzidos na região sul do Brasil ainda são escassas as informações sobre a influência da adubação potássica sobre a qualidade dos frutos. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os atributos físico-químicos e compostos bioativos dos frutos de pessegueiros submetidos a diferentes doses de potássio aplicadas no solo por três safras consecutivas. O experimento foi realizado estudando a cultivar Sensação em um pomar comercial no município de Morro Redondo, RS – Brasil, durante as safras de 2016, 2017 e 2018. Os pessegueiros da cultivar Sensação foram adubados com potássio (K) nas doses de 0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de K2O na forma de cloreto de potássio, aplicadas na superfície do solo. Após a colheita foram determinados os teores de sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), relação SS/AT, pH, coloração da polpa, firmeza da epiderme e da polpa, teor de carotenoides totais, compostos fenólicos totais e atividade antioxidante. A firmeza da epiderme, a relação SS/AT e a concentração de carotenoides dos pêssegos responderam à adubação potássica, mas apenas em alguns ciclos de produção. Os parâmetros de coloração, firmeza da polpa, sólidos solúveis, pH do suco, fenóis totais e atividade antioxidante dos pêssegos não alteraram em decorrência da aplicação de potássio ao solo.