Los oligoquetos constituyen una parte importante de los macroinvertebrados que habitan los sedimentos de los ecosistemas lóticos. Desempeñan un papel importante en el ciclo de la materia y la transferencia de energía en estos ambientes. El objetivo de este estudio es analizar las variables limnológicas y su influencia en la estructura y diversidad de la taxocenosis bentónica de oligoquetos en un tramo del Alto Río São Francisco y su afluente, el río Piumhi. Se tomaron muestras en dos períodos climáticos: la estación seca en octubre de 2006 y 2007, y la estación lluviosa en marzo de 2007 y 2008, en tres puntos a lo largo del río Piumhi y seis puntos a lo largo del río São Francisco. El sedimento del río São Francisco estaba compuesto predominantemente de arena y arcilla, mientras que el del río Piumhi era principalmente arenoso. Se encontraron seis especies de oligoquetos en el río Piumhi, mientras que siete en el río São Francisco. De estas, Pristina synclites (Stephenson, 1925), Pristina americana (Cernosvitov, 1937), Bothrioneurum sp. (Stolc, 1888) y Limnodrilus hoffmeisteri (Claparede, 1862) se encontraron en los sedimentos de ambos ríos. L. hoffmeisteri mostró la mayor abundancia numérica en el río Piumhi, mientras que Brinkhurstia americana (Brinkhurst, 1964) y L. neotropicus (Cernosvitov, 1939) fueron las especies más abundantes en el río São Francisco. La mayor densidad de oligoquetos se registró en el Piumhi durante las estaciones secas. Los análisis de correspondencia canónica (ACC) de las características del sedimento explicaron la mayor parte de la variabilidad de los datos y la asociación de la presencia de especies de oligoquetos en los ríos Piumhi y São Francisco con las variables limnológicas (composición granulométrica y concentraciones totales de nitrógeno y fósforo en el sedimento).