Sidoarjo memiliki luas wilayah pertambakan besar, namun menjadi kota padat dengan perkembangan industri cukup pesat. Sehingga, kegiatan pertambakan seperti ikan bandeng yang menjadi komoditi unggulan mulai terancam dengan adanya pencemaran air oleh limbah dan penurunan kualitas air. Logam berat timbal (Pb) dan arsen (As) menjadi zat yang berpotensi mencemari sungai sumber air budidaya karena banyak ditemukan pada limbah industri maupun rumah tangga seperti limbah cat, baterai, insektisida, dan pestisida. Penelitian ini menggunakan metode observasi dan purposive sampling untuk pengambilan sampel dan pengukuran kualitas air, sedangkan pengujian logam berat Pb dan As dengan Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), serta analisis data secara deskripstif kuantitatif berdasarkan Geo-Accumulation Index (Igeo), Contamination Factor (CF), dan Bio-Concentration Factor (BCF). Berdasarkan hasil penelitian kandungan Pb pada air di ketiga titik tidak terdeteksi / ND. As pada air didapatkan rata-rata sebesar 0,030 mg/l. Sedangkan untuk Pb pada sedimen nilai rata-rata adalah 7,84 mg/kg, dan 3,30 mg/kg untuk As. Pb pada ikan bandeng didapatkan rata-rata sebesat 0,082 mg/kg, dan As sebesar 0,277 mg/kg. Secara keseluruhan Pb dan As pada ketiga titik masih berada di bawah ambang batas yang ditetetapkan. Namun, rata-rata As pada air berada di atas baku mutu berdasarkan KepMen LH No. 51 Th. 2004. Berdasarkan data perhitungan indeks Igeo, CF, dan BCF didapatkan tingkat akumulasi yang rendah sehingga tingkat pencemaran dan kontaminasi tergolong aman. Pengukuran kualitas air dikatakan baik untuk pertumbuhan budidaya ikan bandeng pada ketiga titik karena memenuhi standar nilai optimal untuk salinitas, pH, DO, kecerahan dan suhu.