A inovação digital, viabilizada pela tecnologia de informação (TI), tem sido cada vez mais reconhecida como vital às organizações para melhorar eficiência, capturar valor, criar vantagem competitiva e sobreviver à concorrência. Contudo, em quase todos os setores, organizações têm enfrentado desafios críticos na tentativa de reorganizar suas estruturas e processos de TI a fim de inovar digitalmente. Gestores questionam se os atributos e mecanismos tradicionais da governança de TI são aplicáveis à era digital, e quais seriam os modelos de governança de TI mais favoráveis à inovação digital. Mesmo entre acadêmicos, não há consenso quanto à natureza da influência da governança de TI sobre a inovação. Enquanto alguns autores apresentam a governança de TI como genericamente positiva para a capacidade organizacional de inovação digital, outros ressaltam que certos processos da governança de TI relacionados a centralização e conformidade apresentam o risco de limitar a flexibilidade e desencorajar a inovação. Ainda se destaca, na literatura, a escassez de pesquisas acerca da relação entre padrões da governança de TI e práticas de inovação digital. Nesse contexto, este estudo tem por objetivo identificar efeitos, tanto positivos quanto negativos, de diferentes atributos e mecanismos da governança de TI sobre a capacidade de inovação digital de uma organização. Para tal, foi realizado um estudo de caso exploratório em uma organização grande e tradicional, caracterizada por um nível estabelecido de maturidade na governança de TI e pelo intuito de inovar aplicando tecnologia. Por meio da análise qualitativa de conteúdo de entrevistas semiestruturadas, identificaram-se duas macrocategorias de efeitos da governança de TI sobre a capacidade de inovação digital da organização: efeitos específicos, causados por determinados mecanismos da governança – estruturas de tomada de decisão, processos de alinhamento e abordagens de comunicação –, e efeitos gerais, provocados por características generalizadas da governança – conformidade legal, controle, padronização, flexibilidade, centralização e descentralização. Dentre os efeitos constatados, destacaram-se trade-offs quanto a atributos antagônicos da governança de TI: controle e padronização versus flexibilidade, e centralização versus descentralização. Os resultados desta pesquisa sugerem que tais características opostas devem ser aplicadas paralelamente sobre diferentes parcelas da governança de TI a fim de maximizar a capacidade de inovação digital da organização. Nesse sentido, este estudo apresenta contribuições teóricas aos campos de governança de TI e inovação digital, e contribuições práticas a organizações tradicionais que desejem reavaliar seu modelo de governança de TI visando aprimorar sua capacidade de inovação digital.