La contaminación de cuerpos de agua por metales pesados y herbicidas es un problema que ha incrementado de manera desmedida. La presencia de los metales puede ser de manera natural o antropogénica y la de herbicidas llegan a través de escorrentías o aplicaciones directas. Los contaminantes se bioacumulan y biomagnifican ocasionando trastornos en el metabolismo de los organismos acuáticos, así como en el ser humano. Conocer las concentraciones de contaminantes en los cuerpos de agua naturales proporciona información para evaluar si existe algún riesgo para la biota del lugar o para la salud de la población. Por ello, el objetivo del presente estudio fue determinar las concentraciones de metales pesados y herbicidas paraquat (PQ) y diquat (DQ) en muestras de agua, sedimento y peces de tres municipios de la Huasteca Hidalguense; para ello se colectaron muestras de agua, sedimento y peces Xiphophorus birchmanni en los años 2012 y 2013. Las muestras de agua fueron tratadas siguiendo la norma de la EPA-3015 (EPA, 2007a), las muestras de sedimento y peces se digestaron de acuerdo el método EPA 3051 (EPA, 1994). Las curvas de calibrado para cada elemento analizado se realizaron a partir de soluciones estándar unielementales de alta pureza, el análisis elemental se realizó en un espectrofotómetro de absorción atómica marca Varían modelo SpectrAA 880 de acuerdo a la metodología de la norma NMX-AA-051-SCFI-2001. Para la determinación de las concentraciones de los herbicidas PQ y DQ, se colectaron muestras de agua y sedimento en el año 2014, se desarrolló la metodología para plaguicidas altamente polares (QuPPe).