Introdução: a radioterapia (RT) provoca modificações nas propriedades mecânicas da dentina. Entretanto, se desconhece seu efeito sobre dentes permanentes imaturos. Objetivo: avaliar efeito da RT na resistência à fratura de dentes imaturos simulados submetidos a diferentes tipos de reforço radicular. Método: foram utilizados 64 caninos humanos simulando dentes imaturos. As amostras foram distribuídas em 8 grupos (n=8), de acordo com a exposição ou não à RT (70 Gy) e o tipo de reforço radicular: G1 (controle) - sem RT/sem reforço radicular; G2 (controle) - RT/sem reforço radicular; G3 - sem RT/plug apical de Biodentine/obturação do canal; G4 - RT/plug apical de Biodentine/obturação do canal; G5 - sem RT/preenchimento do canal com Biodentine; G6 - RT/preenchimento do canal com Biodentine; G7 - sem RT/plug apical de Biodentine/pino de fibra de vidro e G8 - RT/plug apical de Biodentine/pino de fibra de vidro. A resistência à fratura foi determinada em máquina universal de ensaios (0,5 mm/min) e os dados analisados estatisticamente (two-way ANOVA e Tukey). Resultados: na comparação intergrupos (dentes irradiados e não irradiados), os dentes não irradiados apresentaram valores de resistência à fratura significativamente maiores (p=0,021). A interação entre grupos e procedimentos apresentou diferença estatística (p=0,045), com G7 e G8 apresentando valores significativamente maiores que os demais. Conclusão: a RT afetou a resistência à fratura dos dentes imaturos. Entretanto, dentes imaturos (irradiados ou não) reforçados com pino de fibra de vidro apresentaram resistência à fratura semelhantes.