Metais pesados podem ser essenciais ao metabolismo de organismos vivos, mas, dependendo de suas concentrações, podem ser altamente tóxicos. Esse estudo teve como objetivo determinar as concentrações dos metais manganês (Mn) e selênio (Se) nas espécies de peixes Poecilia reticulata, Tilapia rendalli e Hypostomus ancistroides, Hypostomus strigaticeps e Astyanax aff. paranae e suas correlações com parâmetros químicos e físicos da água (temperatura, pH, condutividade, turbidez e oxigênio) na Bacia do Ribeirão Cambé (Londrina-PR). Foram selecionados três locais submetidos à urbanização e ao efeito de agentes potencialmente poluidores. As coletas foram realizadas entre julho/13 e junho/14. Foram utilizados 429 indivíduos de P. reticulata, 5 T. rendalli e 16 H. ancistroides, 10 H. strigaticeps e 13 A. aff. paranae, todos analisados inteiros. Os peixes foram desidratados em estufa e peneirados em malha fina. Todas as amostras foram separadas em triplicatas de acordo com a massa dos peixes obtidas, com exceção da T. rendalli, sendo posteriormente digeridas com ácido nítrico e peróxido de hidrogênio suprapuros. Estes dois reagentes associados aos parâmetros do digestor de microondas favoreceram a oxidação de materiais orgânicos e a conversão da amostra sólida em líquida, para determinar os metais pesados utilizando o Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP/MS). Foi calculado a correlação de Pearson entre as concentrações de metais pesados e os parâmetros físicos e químicos da água. Todas as espécies apresentaram apenas o nível de Se acima do máximo estabelecido pela Anvisa. A concentração de Se para H. strigaticeps revelou correlação positiva (r=0,93) com a condutividade elétrica a jusante do Lago Igapó, bem como para P. reticulata (r=1,00) em relação à turbidez e O.D. Por outro lado, P. reticulata mostrou correlação positiva (r=0,88) entre a concentração do Mn e a condutividade elétrica. Essa correlação positiva pode estar relacionada à poluição externa, comumente com a presença de metais ao longo da Bacia. Na coleta de outono, única com registro de precipitação nos 15 dias anteriores à tomada de dados, as correlações com os níveis de chuva foram significativas para as duas espécies coletadas, com valores de r=0,86 (H. strigaticeps) e r=-0,99 (P. reticulata) para Mn e r=0,97 (H. strigaticeps) e r=-0,98 (P. reticulata) para Se. Os resultados demonstram uma influência significativa de alguns parâmetros limnológicos sobre o padrão de contaminação do Ribeirão Cambé.