O gambá (Didelphis spp.) é um marsupial onívoro nativo das Américas que apresenta comportamento sinantrópico em áreas urbanas. Apesar da sua proximidade com animais domésticos e o homem, o conhecimento da sua participação na epidemiologia de alguns agentes zoonóticos é fundamental. Este estudo objetivou determinar a presença de anticorpos contra Toxoplasma gondii, Neospora spp. e Leptospira spp. em amostras de sangue colhidas de gambás de 18 municípios do estado de São Paulo, Brasil, entre 2003 e 2008. Foram obtidas amostras sanguíneas de 343 gambás: Didelphis aurita (n = 256) e Didelphis albiventris (n = 87). As amostras foram testadas para detecção de anticorpos contra T. gondii, utilizando o teste de aglutinação modificado (TAM-Toxo; ponto de corte ≥ 25); Neospora spp., utilizando a reação de imunofluorescência indireta (RIFI; ponto de corte ≥ 25); e Leptospira spp., utilizando a soroaglutinação microscópica (SAM-Lepto; ponto de corte ≥ 100). As frequências de anticorpos contra T. gondii, Neospora spp. e Leptospira spp. foram 22,7%, 1,5% e 3,5%, respectivamente. Os sorogrupos-sorovares de Leptospira spp. que apresentaram soropositividade foram: Autumnalis-Butembo; Mini-Mini; Ballum-Castellonis; Icterohaemorrhagiae-Icterohaemorrhagiae; Icterohaemorrhagiae-Copenhageni e Grippotyphosa-Grippotyphosa ou Bananal. Esse estudo demonstrou que esses agentes estão circulando em populações de gambás no estado de São Paulo. Desta forma, investigações que visam determinar o papel dos marsupiais na epidemiologia de cada doença devem ser conduzidas, especialmente visando o entendimento do comportamento desses animais como hospedeiros dessas zoonoses.