La nanotecnología puede mejorar la entrega de nutrientes y la biodisponibilidad; por lo tanto, recientemente se ha considerado la alternativa tecnológica más práctica para suplementos nutricionales y control de enfermedades en la acuicultura de peces. El presente estudio fue diseñado para evaluar los efectos del extracto de cáscara de mangostán cargado en nanoemulsión (MSNE) sobre la inhibición del rendimiento de crecimiento (in vitro) y en vivo, parámetros bioquímicos séricos, la respuesta inmune y la resistencia a enfermedades de la tilapia del Nilo frente a un desafío. El tamaño de partícula, el índice de polidispersidad y la carga superficial de las partículas de MSNE fueron de 151.9 +/- 1.4 nm, >0.3 y -30 mV, respectivamente. Además, MSNE, el extracto de cáscara de mangostán (MPE) y la nanoemulsión (NE) mejoraron la actividad antimicrobiana. Los peces alimentados con dietas suplementadas con MSNE, MPE y NE tuvieron una relación de conversión alimenticia (FCR) significativamente más baja (< 0.05) y una tasa de crecimiento específica (SGR) más alta que los peces alimentados con la dieta de control. Además, el MSNE tuvo niveles de glucosa y proteínas séricas significativamente más altos que el grupo de control en la tilapia del Nilo. La inmunoglobulina total, la lisozima sérica, la actividad del complemento alternativo y la supervivencia de la tilapia del Nilo alimentada con MSNE fueron significativamente más altas (< 0.05) que la dieta de control. Por lo tanto, el MSNE tiene el potencial de ser empleado como un suplemento en la acuicultura sostenible de tilapia del Nilo.