Os poluentes emergentes têm despertado interesse decorrente das incertezas quanto aos possíveis efeitos de suas interações com determinadas matrizes ambientais. Os antibióticos têm se destacado pelo aumento da resistência microbiana que impacta diretamente a saúde humana. Neste estudo foi proposto o desenvolvimento de metodologia analítica para a determinação do antibiótico ciprofloxacina (CIP) em cama de aviário. Utilizando de um delineamento experimental simplex-centroide para a composição da fase extratora e para a otimização das etapas de extração foram aplicados um planejamento fatorial completo 2³ e posterior delineamento composto central rotacional (DCCR), para adequação do volume de extrator, tempo de ultrassom e número de ciclos de extração. Os tratamentos sugeriram uma melhor recuperação do analito em torno do ácido acético e de suas misturas binárias. A condição otimizada indicou a composição de 53% ácido acético, 40% água e 7% acetonitrila como adequada para uma maior recuperação da ciprofloxacina. Quanto ao protocolo de extração o DCCR sugeriu valores ótimos quando aplicados 6 mL do extrator, com tempo de ultrassom de 11 min e 3 ciclos de extrações sucessivas. O ensaio de validação obteve recuperações médias de 110%. Os delineamentos experimentais foram promissores no fornecimento de condições adequadas para a extração da CIP.