A Assistência Técnica e Extensão Rural (ATER) agroecológica demanda abordagens interdisciplinares capazes de articular dimensões técnicas, sociais, educativas e políticas do desenvolvimento rural sustentável. Nesse contexto, esta pesquisa tem como objetivo analisar a inserção e a atuação de pedagogas(os) em equipes multidisciplinares de ATER agroecológica, desenvolvidas por Organizações da Sociedade Civil, identificando suas contribuições para os processos formativos, organizativos e sociais junto às famílias agricultoras. Trata-se de um estudo de abordagem qualitativa, fundamentado na aplicação de questionários semiestruturados a dirigentes de organizações, profissionais das ciências humanas e famílias agricultoras, além da análise documental de projetos pedagógicos de cursos de pedagogia. Os resultados evidenciam que a atuação das pedagogas transcende o espaço escolar, desempenhando papel estratégico na mediação de saberes, no fortalecimento da organização social, no empoderamento das mulheres e na qualificação das práticas agroecológicas. Contudo, identificam-se lacunas na formação inicial em pedagogia no que se refere à extensão rural e à agroecologia, o que faz com que a formação extensionista ocorra predominantemente no exercício profissional. Conclui-se que a integração entre pedagogia, agroecologia e extensão rural constitui um campo promissor para o fortalecimento da ATER agroecológica, apontando a necessidade de reorientações curriculares e de políticas públicas voltadas à valorização do componente educativo no desenvolvimento rural sustentável.