A contaminação do solo por óleo diesel provoca alterações significativas em suas propriedades físicas e mecânicas, em função da presença de hidrocarbonetos. Neste contexto, o presente estudo avaliou o comportamento de um solo laterítico arenoso contaminado com óleo diesel e tratado com resíduos industriais. Foram adotados teores de contaminação de 2% e 8% de óleo diesel, em relação à massa seca total, e teores de 10%, 20% e 30% de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBCA) e pó de vidro (PDV) como materiais de tratamento. O solo, o contaminante e os resíduos foram caracterizados por ensaios geotécnicos, químicos e mineralógicos. As curvas de compactação indicaram que o aumento do teor de óleo diesel promoveu a redução da massa específica seca máxima e do teor de fluidos ótimo, já para as amostras tratadas com CBCA, o aumento do teor de resíduo resultou em elevação do teor de fluidos ótimo e redução da massa específica seca máxima, para ambos teores de diesel. As amostras tratadas com PDV, por sua vez, apresentaram uma redução da massa específica seca máxima, enquanto o teor de fluidos ótimo manteve-se aproximadamente constante. Esse comportamento foi atribuído às características físicas dos materiais empregados.