O gênero Aspidosperma Mart. pertence à família Apocynaceae e se destaca pelo alto valor medicinal e econômico. Entre as espécies deste gênero, Aspidosperma multiflorum A.DC., conhecida popularmente como Piquiá da casca grossa ou Piquiá cascudo, possui ampla ocorrência no território brasileiro. O objetivo deste estudo foi obter o perfil químico e investigar o potencial biológico do extrato etanólico das folhas (EE-F) e das cascas do caule (EE-C) da A. multiflorum. Os extratos foram submetidos a análise por HPLC-QToF-MS/MS, modo de ionização negativo, permitindo identificar vinte e quatro compostos com predominâcia de flavonóides glicosilados. Os compostos identificados estão sendo relatados pela primeira vez na espécie e doze são inéditos no gênero. Os extratos apresentaram atividade acetilcolineterásica, com CI50 de 9,80 mg mL-1 (EE-F) e 0,54 mg mL-1 (EE-C). EE-C mostrou atividade moderada frente a L. amazonenses (CI50 40,63 μg mL-1). EE-F apresentou seletividade para a linhagem tumoral de adenocarcinoma de mama, MDA-MB-231, com inibição de 96% na concentração de 50 μg mL-1 e, de forma positiva, os dois extratos (EE-F e EE-C) mostraram baixa citotoxicidade frente a linhagem não-tumoral de fibroblasto murino, L929. O estudo contribui para a ampliação dos conhecimentos químico e biológico da espécie A. multiflorum.