En la zona agrícola-industrial de El Carmen Tequexquitla, Tlaxcala se presume un problema ambiental por Compuestos Orgánicos Persistentes (COP) como consecuencia del uso de Plaguicidas Organoclorados (PO) en actividades agrícolas y la producción de compuestos clorados de una industria de giro químico, sin embargo, no existen reportes que comprueben la presencia de estos compuestos y estimen el riesgo que representan para la biota y la población humana. En este estudio se evaluaron los COP en suelo superficial por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM), para caracterizar el riesgo mediante la determinación de las propiedades fisicoquímicas del suelo (pH, materia orgánica, textura y capacidad de intercambio catiónico) que pueden influir en la cinética ambiental de dichos compuestos, la evaluación de la exposición a través de la absorción en biota (plantas y gallinas de traspatio) y la evaluación del efecto genotóxico mediante la prueba de micronúcleos (MN) y anormalidades nucleares (AN) en eritrocitos de sangre periférica de gallinas de traspatio. De acuerdo con los resultados obtenidos se identificaron y cuantificaron 5 PO (HCB, α-HCH, p,p´-DDT, p,p´-DDE y p,p´-DDD) en concentraciones que superan los valores de referencia de la Guía Canadiense de Calidad del Suelo para la Protección del Ambiente y Salud Humana y de los Criterios de Limpieza del Suelo. En cuanto a los parámetros fisicoquímicos, estos evidenciaron que el suelo no posee características que favorezcan la adsorción y retención de los PO facilitando así, su migración a otras matrices. Por otro lado, los niveles de PO en las 4 especies de plantas silvestres analizadas (Argemone sp., Cynodon sp., Agave sp. y Opuntia sp.) y en los tejidos de gallinas de traspatio (plasma, hígado y músculo) se encontraron por debajo del límite de detección. Respecto, a la genotoxicidad, las frecuencias de MN y AN presentaron diferencias significativas entre grupos, siendo menores en el grupo expuesto. Con relación a la estimación del riesgo para población humana, el DDT y DDE presentan un cociente de peligro de 2 y 3 órdenes de magnitud mayor a la unidad que es considerada como valor de riesgo bajo, este compuesto al igual que sus metabolitos representan riesgo cancerígeno para la población humana. Para el caso de la biota el cociente de peligro indicó que ninguno de los compuestos representa riesgo para los mamíferos considerados en este estudio, pero en el caso de las aves el 4,4´-DDE representa riesgo para la especie Passer domesticus debido a que el valor estimado es 5 órdenes de magnitud mayor a la unidad. Estos resultados proporcionan una línea base sobre el estado de contaminación actual en la zona de estudio y del riesgo que representan para la biota y salud humana que habitan en la zona, además ponen de manifiesto la necesidad de implementar nuevos estudios de monitoreo para tener un mejor entendimiento y gestionar el riesgo.