La contaminación de los ecosistemas acuáticos superficiales se identifica como una de las más importantes preocupaciones de la humanidad en la actualidad, sobre todo para los países en vías de desarrollo. En este trabajo se realizó la evaluación de la calidad microbiológica de las aguas de los ríos Almendares, Quibú y Luyanó de la capital habanera y la ubicación de fuentes contaminantes de origen doméstico que contribuyen a la contaminación de sus aguas. Se caracterizaron además 113 cepas de Escherichia coli aisladas de estos tres ecosistemas dulceacuícolas mediante su serotipificación, determinación de la presencia de genes de virulencia, susceptibilidad antimicrobiana, patrones de adherencia en cultivo de células HEp-2 y su diversidad genética mediante la técnica de Electroforesis en Campos Pulsantes. Los tres ríos evaluados presentaron una elevada contaminación microbiana, cuyos valores se encuentran por encima de los valores máximos permisibles en la norma cubana 22 para aguas de uso recreativo, obteniéndose las mayores concentraciones de los microorganismos indicadores en el periodo poco lluvioso. Se encontró una correlación positiva alta entre las concentraciones de los dos indicadores evaluados y se detectaron 25 fuentes de contaminación biológica constituidas por aguas urbanas no tratadas no descritas anteriormente en los ecosistemas acuáticos estudiados. El 72% de las cepas fue serotipificable y se determinaron un total de 41 serogrupos y 54 serotipos diferentes entre las cepas evaluadas. El 47% de las cepas serotipificables se distribuyó entre siete serogrupos (O1, O8, O23, O25, O30, O169 y O174) y el 41 % entre solo siete serotipos. Se encontraron cepas con serotipos correspondientes a los patotipos STEC (37%), ETEC (32%), EPEC (8%), EAEC (5%) y UPEC (18 %). Se obtuvo amplificación positiva en el 30 % (33/108) de los aislados evaluados para al menos uno de los genes de virulencia buscados. Los genes st, stx2 e ial fueron los más frecuentes, detectándose en un 7% (para cada gen) seguido por los genes stx1 (5,5 %) y lt (4,6 %) y todas las cepas resultaron negativas a los genes eaeA y bfpA. El 23,1% de las cepas fue adherente frente a las células HEp-2 y se encontraron dos patrones de adherencia diferentes entre las cepas adherentes: adherencia difusa (AD) y adherencia agregativa (AA). El 24% de las cepas evaluadas fueron resistentes al menos a uno de los 15 antimicrobianos utilizados y 13 cepas (11,5%) mostraron resistencia frente a 3 antibióticos o más, por lo que se consideraron multirresistentes (MR). El mayor número de aislados mostró resistencia frente a ampicilina. El análisis de la diversidad genética de las cepas de E. coli identificadas en los tres ríos evaluados mostró que las cepas presentaban pulsotipos o patrones genéticos diferentes.