A contaminação de ambientes aquáticos em regiões costeiras, especialmente nos sistemas estuarinos, tem sido frequentemente associada às atividades antropogênicas e aumento da densidade populacional. Contaminação provoca graves efeitos sobre a biota e pode causar riscos ecológicos e ameaças à saúde humana. O presente estudo investigou a qualidade dos sedimentos do Rio dos Bugres, um corpo d’ água pequeno localizado no Sistema Estuarino de Santos e São Vicente (SESS). Os sedimentos de quatro locais distribuídos ao longo deste estuário foram coletados por meio de um amostrador van Veen e avaliados quanto à toxicidade aguda, por meio da utilização de testes de toxicidade com o anfípodo Tiburonella viscana. As texturas dos sedimentos foram estimadas pelo método de peneiramento a seco, e análises químicas foram feitas por ICP OES para a determinação da concentração de metais. Para interpretar os resultados e estimar o grau de poluição, fator de enriquecimento (EF) foi aplicado aos dados químicos. Todos os sedimentos exibiram toxicidade aguda e contaminação por metais. Foram encontradas concentrações elevadas de vários elementos, Hg, Cr, Cu, Ag, Be, Ba, Zn, Ni, Cd e Pb, e os valores excederam as diretrizes de qualidade de sedimentos locais e internacionais para o Cd (> 0,7 mg/kg), Pb (> 10,3 mg/kg), Cu (> 18,7 mg/kg), Ni (> 3,89 mg/kg), Hg (>0,08 mg/kg) e Zn (> 37,9 mg/kg). As concentrações foram influenciadas pela localização e texturas dos sedimentos, e aqueles mais arenosos exibiram concentrações relativamente mais baixas de metais. O estudo mostrou toxicidade e contaminação dos sedimentos do Rio dos Bugres, possivelmente devido às contribuições advindas do antigo lixão de Sambaiatuba, das favelas e palafitas instaladas ás margens do rio e à drenagem dos bairros próximos, que não dispõem ainda de serviço de coleta e tratamento do esgoto e lixo.