En el presente artículo se describe la determinación de metales pesados, a saber: cromo (Cr), cadmio (Cd) y plomo (Pb), en sedimentos superficiales de la cuenca baja del río Coata, considerado como la más importante arteria fluvial afluente del lago Titicaca en Perú. Se evaluó la contaminación de los cuerpos de agua, sedimentos y otros componentes de la diversidad ecológica. La determinación fue hecha en dos épocas del año, en avenida y en estiaje del año 2017 en cinco puntos estratégicos. El rango de concentraciones mínimo y máximo hallado fue de 4.10 mg/kg Cr, 0.10 mg/kg Cd, y 3.75 mg/kg Pb, y 28.42 mg/kg Cr, 0.70 mg/kg Cd, y 16.50 mg/kg Pb, respectivamente. Algunos valores mínimos hallados superan los mínimos aceptables establecidos en los Estándares de Calidad Ambiental para Suelo del Ministerio del Ambiente del Perú. Las posibles causas de la contaminación detectada son la acción antrópica con impacto en las aguas residuales de la ciudad de Juliaca, Perú. La cuantificación de estos elementos se realizó por espectroscopia de absorción atómica Método EPA.