This study aimed to evaluate and compare the proximate composition and fatty acids (FA) profile of four fish species Piaractus mesopotamicus (PM), Colossoma macropomum (CM), Piaractus mesopotamicus X Colossoma macropomum (PC) and Piaractus brachypomus (PB). Fish fillets were analyzed for proximate composition, fatty acid profile, and nutritional quality indices. In general, PM and PB presented lower moisture content (73.75 ± 0.07 and 70.47 ± 0.16) and higher lipid content (4.34 ± 0.81 and 9.23 ± 1.16), respectively (p < 0.05). Although all species presented the same PUFA>MUFA>SFA pattern, PM and PB showed higher total n-3 FA values (mainly DHA and EPA), while CM had the lowest one (p < 0.05). Moreover, PM and PB exhibited superior nutritional quality indices, presenting the highest h/H ratio and the lowest IA and IT ratio (p < 0.05). A similar nutritional profile was observed for CM and PC. Therefore, PM and PB represent an excellent source of high-quality lipids, demonstrating that these freshwater fish species can be considered optimal for human consumption. Composición aproximada, ácidos grasos e índices nutricionales de prometedoras especies de peces de agua dulce de la familia Serrasalmidae RESUMEN El presente estudio se propuso evaluar y comparar la composición aproximada y el perfil de ácidos grasos (FA) de cuatro especies de peces: Piaractus mesopotamicus (PM), Colossoma macropomum (CM), Piaractus mesopotamicus X Colossoma macropomum (PC) y Piaractus brachypomus (PB). Con este objetivo se analizaron los filetes de pescado para determinar, además de la composición aproximada y el perfil de ácidos grasos, sus índices de calidad nutricional. En general, PM y PB presentaron menor contenido de humedad (73.75 ± 0.07 y 70.47 ± 0.16) y mayor contenido de lípidos (4.34 ± 0.81 y 9.23 ± 1.16), respectivamente (p < 0.05). Aunque todas las especies mostraron el mismo patrón PUFA>MUFA>SFA, PM y PB exhibieron valores totales de FA n-3 más altos (principalmente DHA y EPA), mientras que CM tuvo el valor más bajo (p < 0.05). Además, PM y PB mostraron índices de calidad nutricional superiores, registrando la relación h/H más alta y la relación IA e IT más baja (p < 0.05). Un perfil nutricional similar se observó para CM y PC. Por lo tanto, PM y PB representan una excelente fuente de lípidos de alta calidad, lo que indica que estas especies de peces de agua dulce pueden considerarse óptimas para el consumo humano.