Las branquias de los peces poseen una gran superficie de contacto externo y son particularmente sensibles a los cambios químicos y físicos del medio acuático. El objetivo de este estudio fue examinar las alteraciones histopatológicas en las branquias de Astyanax fasciatus y Cyanocharax alburnus, determinar si existe una correlación entre la gravedad de las alteraciones y la degradación ambiental, y si este sistema biológico puede utilizarse como herramienta para evaluar la calidad del agua en programas de monitoreo. Se recolectaron estacionalmente las branquias de 107 especímenes de Astyanax fasciatus y 116 de Cyanocharax alburnus y se procesaron mediante técnicas histológicas rutinarias para la fijación e inclusión en parafina y la tinción de secciones con hematoxilina y eosina. Las principales alteraciones observadas en ambas especies fueron alteración de la estructura del epitelio, vacuolización, hiperplasia del epitelio de la lámina primaria, levantamiento epitelial y alteración de la estructura y aparición de aneurismas en la lámina secundaria. Las localidades Gasómetro y F. do Celupa fueron las que mostraron las mayores frecuencias de alteraciones moderadas y severas, según el índice de alteraciones histopatológicas más alto. Las alteraciones más severas se relacionaron con el ambiente más afectado, lo que indica la presencia de factores estresantes en el agua.