Los cambios en el uso y la cobertura del suelo (LULC) son impulsores importantes de la pérdida de biodiversidad en regiones semiáridas, como el bioma de la Caatinga ubicado en el noreste de Brasil. Investigamos la dinámica del paisaje y la fragmentación en un área del Valle de São Francisco en el bioma de la Caatinga brasileña y medimos el efecto de estas dinámicas en la conectividad ecológica, funcional y estructural durante un período de 33 años (1985-2018). Calculamos índices de conectividad del paisaje basados en la teoría de grafos para cuantificar el efecto de la expansión agrícola adicional en la conectividad ecológica a escala del paisaje. Utilizamos un análisis de decisión multicriterio que integra índices de conectividad basados en grafos a escala de parches de hábitat, combinado con un índice de perturbación humana para identificar parches que, si se conservan y restauran, preservan la conectividad del paisaje de manera más efectiva. En el período estudiado, la agricultura aumentó a una tasa de 2104 ha/año, mientras que la vegetación nativa de la Caatinga disminuyó a una tasa de 5203 ha/año. Tanto la Caatinga densa como la abierta se fragmentaron más, con el número de fragmentos aumentando en un 85.2% y un 28.6%, respectivamente, mientras que el tamaño promedio de los fragmentos disminuyó en un 84.8% y un 6.1% para la Caatinga densa y abierta, respectivamente. Si los parches agrícolas se expandieran con un buffer de 300 m alrededor de cada parche, la conectividad ecológica general podría reducirse entre un 6% y un 15%, dependiendo de las características de movilidad de las especies (vertebrados terrestres de tamaño pequeño a mediano) para las cuales se calcularon los índices de conectividad. Proporcionamos información explícita sobre conectividad espacial y fragmentación para la conservación y restauración de la vegetación de la Caatinga en el área estudiada. Esta información ayuda en la planificación de la conservación en este ecosistema en rápida transformación.