Resumo Esse estudo objetivou detectar parasitos do gênero Leishmania, determinar a prevalência de anticorpos anti-Leishmania spp., identificar as espécies circulantes do parasito e determinar variáveis epidemiológicas associadas com a infecção em ratos capturados em área urbana de Londrina, Paraná, Brazil. A captura dos animais ocorreu de maio a dezembro de 2006, métodos sorológicos e moleculares foram realizados. O DNA foi extraído do sangue total, uma nested-PCR cujo alvo foi o gene SSu rRNA do gênero Leishmania, foi realizado em triplicata. As amostras positivas foram sequenciadas duas vezes pelo método de Sanger para a determinação da espécie. No total, 181 roedores foram capturados, todos foram identificados como Rattus rattus e nenhum apresentou alterações clínicas. Quarenta e um dos 176 (23,3%) animais foram positivos no ELISA para Leishmania e 6/181 (3,3%) foram positivos na RIFI. Nove dos 127 animais testados (7,1%) foram positivos na PCR; sete foram identificadas como L. (L.) amazonensis, um como L. (L.) infantum. Quatro ratos foram positivos em mais de um teste. Essa é a primeira descrição de roedores sinantrópicos naturalmente infectados por L. (L.) amazonensis (no mundo) e por L. (L.) infantum (no Sul do Brasil). Com relação a L. (L.) amazonensis, esse resultado é uma nova evidência da urbanização desse agente etiológico.