En los ecosistemas agrícolas las arvenses juegan un papel importante en la epidemiología viral como hospederas alternas de virus en la transitoriedad de los cultivos. El objetivo de este trabajo fue detectar e identificar begomovirus, potyvirus y cucumovirus en arvenses asociadas al cultivo de ají en el Valle del Cauca. Se analizaron 121 arvenses asintomáticas o con posibles síntomas de tipo viral, recolectadas en siete municipios ubicados en el norte, centro y sur del departamento. Se realizó la extracción de ácidos nucleicos (DNA y RNA), y se detectó la presencia de los virus mediante PCR y RT-PCR, empleando cebadores generales para cada género, y específicos para cada especie viral. Se realizó la amplificación y clonación de un fragmento begomoviral de aproximadamente 1,4 kb en el vector comercial pGEM. Luego, se realizó la transformación por choque térmico en E. coli, secuenciación y análisis bioinformáticos. Se detectaron begomovirus en el 21,5% de las muestras colectadas, potyvirus en el 20,6%, y cucumovirus en el 21,5%. Se identificaron los begomovirus, RhGMCV, PYMV/Co, PRMV y PLDV; en arvenses de las familias botánicas Compositae, Convolvulaceae, Cucurbitaceae, Euphorbiaceae, Leguminosae, Lythraceae, Malvaceae, Phytolaccaceae, Poaceae o Solanaceae. El potyvirus PepSMoV y el cucumovirus CMV-ají, fueron identificados en arvenses pertenecientes a las familias Amaranthaceae, Campanulaceae, Commelinaceae, Compositae, Leguminosae, Malvaceae, Nyctaginaceae, Phytolaccaceae, Solanaceae o Verbenaceae. También se encontraron infecciones simples y mixtas entre virus RNA y DNA. Adicionalmente, Panicum polygonatum se reporta como la primera especie monocotiledónea a nivel mundial en albergar begomovirus bipartitas. Por último, la caracterización parcial del begomovirus aislado en la arvense U-157 (Verbenaceae), indica que es una entidad begomoviral distinta a las reportadas en la actualidad a nivel mundial.