A mutagenicidade pode estar relacionada com quebras cromossômicas induzidas por poluentes ambientais. O objetivo deste estudo foi caracterizar o potencial mutagênico dos poluentes presentes na água do rio Paraíba do Sul, cidade de Tremembé-SP, analisando alterações cromossômicas em células meristemáticas de Allium cepa, no verão (abril) e inverno (agosto) de 2008. Os bulbos foram expostos aos tratamentos por 72 h: água do rio, solução de Hoagland (controle negativo) e 15 µg/L de MMS-metilmetanosulfonato (controle positivo). Em cada tratamento, 3 bulbos foram expostos, para cada bulbo, 5 lâminas foram confeccionadas. Para análise do índice mitótico (IM) e frequência de micronúcleos (MN) foram analisadas 2.000 células por raiz/lâmina e 100 células para aberrações cromossômicas (AC). Em abril, os poluentes exerceram alto potencial mutagênico nas células meristemáticas de A. cepa, a frequência de MN, stickiness (cromossomos pegajosos) e AC do tipo não identificadas, foram maiores em relação ao controle negativo. Em agosto, a única alteração encontrada em nível significante foram as pontes cromossômicas. Não houve alteração significante para o IM. Esses resultados indicam que os efluentes de origem variada estão exercendo efeitos nocivos no bioindicador utilizado, sendo importante manter o biomonitoramento e adotar medidas de controle de efluentes. Essas medidas são importantes porque essas águas são utilizadas para abastecimento público, irrigação, entre outras utilidades. Palavras-chave: poluição de rios; mutagenicidade; teste Allium cepa; aberrações cromossômicas.