The chemical composition of the essential oil and carotenoid content of the parasitic plant Cuscuta mitraeformis are described for the first time. The essential oil was analyzed by GC-FID and GC-MS revealing nonanal (24.6%) as the main constituent followed by thymol (16.5%) and eugenol (7.5%). The total carotenoid content (130 mg 100 g-1 FW) was determined by HPLC-DAD. The carotenoid fraction contained β-carotene (76.4 mg 100 g-1 FW) and lutein (18.9 mg 100 g-1 FW) as the most abundant compounds. A weak antioxidant activity was observed by the essential oil against DPPH radical (IC50, 1.4 mg mL-1), whereas a strong antioxidant activity was determined for the carotenoid fraction (IC50, 60.1 μg mL-1). The essential oil inhibited the growth of Clavibacter michiganensis, Pseudomonas syringae pv. tomato and Erwinia carotovora with minimum inhibitory concentrations of 122.5, 184.5, 234.2 μg mL-1, respectively.La composición química del aceite esencial y el contenido de carotenoides de la planta parásita Cuscuta mitraeformis se describen por primera vez. El aceite esencial fue analizado por GC-FID y GC-MS siendo el nonanal (24.6%) el constituyente principal seguido del timol (16.5%) y el eugenol (7.5%). El contenido total de carotenoides (130 mg 100 g-1 PF) fue determinado por HPLC-DAD. La fracción de carotenoides contuvo β-caroteno (76.4 mg 100 g-1 PF) y luteína (18.9 mg 100 g-1 PF) como compuestos mayoritarios. Fue observada una actividad antioxidante débil por parte del aceite esencial frente al radical DPPH (IC50, 1.4 mg mL-1), mientras que una fuerte actividad antioxidante fue determinada para la fracción de carotenoides (IC50, 60.1 μg mL-1). El aceite esencial inhibió el crecimiento de Clavibacter michiganensis, Pseudomonas syringae pv. tomato y Erwinia carotovora con una concentración mínima inhibitoria de 122.5, 184.5, 234.2 μg mL-1, respectivamente.