La actividad mutagénica de las aguas del río Cauca en el área urbana de la ciudad de Cali, Colombia, se evaluó mediante la aplicación de la prueba de Ames con las cepas TA98 y TA100 de Salmonella typhimurium con y sin el activador enzimático S9. Los compuestos orgánicos y metales pesados fueron extraídos de las muestras de agua utilizando las resinas XAD4 y XAD16 respectivamente. Los extractos se diluyeron con DMSO y se almacenaron a -20 ° C hasta los ensayos. Los resultados mostraron actividad mutagénica en cuatro de los cinco sitios evaluados con ambas cepas y aumento de mutagenicidad con el activador enzimático S9. El mayor índice de mutagenicidad (MI = 8,0) se obtuvo en la estación seca con la cepa TA98 en el puente de Juanchito. En la temporada de lluvias, un alto índice mutagénico (IM = 7,1) también se obtuvo con la cepa TA98 y el activador S9 en la desembocadura del canal colector sur. Estos resultados indican una posible susceptibilidad de los mamíferos a la acción mutagénica de los compuestos presentes en las aguas del río Cauca. Los análisis químicos de los extractos se realizaron mediante GC/MS y espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados indicaron la presencia de un gran número de compuestos orgánicos después de la desembocadura del canal colector sur. Los plaguicidas diazinón, lindano, malatión, clordano, clorpirifos y a-endosulfan se encontraron en el rango de 0,271-0,003 ppb. Los metales pesados Pb, Hg y Cr fueron encontrados con concentraciones de hasta 48, 38 y 30 ppb respectivamente. Este estudio es el primero de su clase en las aguas del río Cauca.