La investigación actual evaluó los impactos de concentraciones subletales de nanopartículas de dióxido de silicio (SiONPs) en las funciones hepato-renales, características histopatológicas y transcripción génica en branquias e hígado de juveniles de tilapia del Nilo. Los peces fueron expuestos a 20, 40 y 100 mg/L de SiONPs durante 3 semanas. Las comparaciones por pares con el grupo de control mostraron un aumento significativo dependiente de la dosis en las actividades enzimáticas de ALP, ALT y AST en suero, así como en los niveles de urea y creatinina en los grupos intoxicados con SiONPs. La exposición a 100 mg/L de SiONPs aumentó significativamente la expresión de los genes en las branquias en comparación con el grupo de control. Además, la exposición a 100 mg/L de SiONPs aumentó significativamente la expresión de los genes en los tejidos hepáticos en comparación con el grupo de control. La exposición de los peces a 20 mg de SiONPs/L aumentó significativamente los niveles de expresión de ARNm en los tejidos de branquias e hígado. Notablemente, todas las concentraciones de SiONP probadas aumentaron significativamente la transcripción del gen en las branquias y el hígado de la tilapia del Nilo en comparación con el grupo de control. Curiosamente, se observaron diversas alteraciones histopatológicas en los tejidos renal, hepatopancreático y branquial que se correlacionaron con las concentraciones de SiONP probadas. En conclusión, nuestros resultados proporcionan información adicional sobre los impactos tóxicos de los SiONPs en la tilapia del Nilo a niveles hematológicos, tisulares y moleculares.