Neste estudo investigou-se a eficácia da PCR para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina (LVC) e o desempenho da PCR-RFLP para a identificação da espécie de Leishmania. Além disso, a técnica PCR quantitativo em tempo real (qPCR) foi padronizada para a quantificação do número de cópias de kDNA. Foram analisadas amostras de pele, sangue e medula de 217 cães classificados como assintomáticos e sintomáticos. Com base nos resultados de exames sorológicos e parasitológicos convencionais, os animais foram divididos em dois grupos: cães com exames convencionais negativos (ECN = 70) e com exames convencionais positivos (ECP = 147). A presença do parasito em amostras clínicas foi investigada através da amplificação de um fragmento de 120 pb da região conservada do kDNA de Leishmania. Os resultados mostraram que a PCR detectou DNA do parasito até a concentração de 0,1 fg. As amostras pele e medula foram as mais adequadas para a realização do diagnóstico através da PCR. No grupo ECN, 95 por cento dos cães apresentaram PCR positiva em pelo menos uma amostra clínica e no grupo ECP, aproximadamente 96 por cento dos cães foram PCR positivos. A identificação da espécie de Leishmania através da PCR-RFLP revelou que 192 cães estavam infectados por Leishmania infantum chagasi e 2 por Leishmania braziliensis. A análise do real time PCR revelou que na medula dos cães com ECP havia maior número de cópias de DNA de Leishmania do que no sangue e que a comparação da carga parasitária entre os cães sintomáticos e assintomáticos não apresentou diferença significativa. Nossos resultados revelam que a PCR é sensível e útil para detecção de Leishmania em amostras clínicas de cães naturalmente infectados e que a PCR-RFLP mostrou ser uma ferramenta rápida e sensível para identificação de espécies. Além disso, o qPCR mostrou ser uma metodologia promissora para estudos de quantificação da carga de DNA de Leishmania.