En este estudio se evaluó la contaminación por elementos trazas en el sedimento superficial de la bahía del Callao, Perú. Se analizaron 28 elementos trazas en sedimentos marinos superficiales, provenientes de cuatro estaciones por cada temporada (otoño, invierno, primavera y verano), durante el período 2015-2016, a través de espectrofotometría de absorción atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Se utilizaron índices para determinar el grado de contaminación del sedimento. El As, Cd, Cu, Hg, Pb y Zn podrían estar asociados a efectos tóxicos sobre la biota del sedimento marino superficial con base en una evaluación de riesgo ecológico. Los valores de EF (factor de enriquecimiento) indicaron un enriquecimiento extremadamente alto por las medias anuales de As, Cd, Ag y Pb, mientras que los de CF (factores de contaminación) indicaron alta contaminación. Además, se determinó que el sedimento marino superficial de la bahía del Callao se encuentra altamente contaminado, debido principalmente a As, Cd y Pb: mCd (índice de riesgo ecológico potencial), PIAvg (promedio de índice de contaminación) y PInemerow (índice de contaminación de Nemerow).