La Bahía de Sechura, ubicada en Piura, Perú, alberga una gran fuente de recursos hidrobiológicos, pero se encuentra afectada por distintos factores de contaminación antropogénica. El presente estudio evaluó la presencia de Escherichia coli y de dos de sus patotipos más representativos, enteropatogénico (EPEC) y enterohemorrágico (EHEC), además de la presencia del serotipo O157:H7 y Salmonella spp. en agua de mar de dicha bahía. Se realizó un primer aislamiento mediante técnicas microbiológicas convencionales utilizando medios de cultivo específicos para cada una de las bacterias en mención. Los patotipos de E. coli se identificaron mediante la técnica de PCR para los genes de virulencia como el eaeA, para EPEC, eaeA, sxt1, stx2 e hlyA para EHEC, y rfbE y fliC para los serogrupos O157 y H7 respectivamente. Asimismo para confirmar las cepas de Salmonella spp. aisladas, se amplificó el gen invA. De 102 muestras analizadas, el 86.57% de estas presentaron E. coli y 5.882% Salmonella spp. El patotipo más frecuente fue EHEC (7.96%); solo una muestra amplificó para el antígeno O157, más no se evidenció como serotipo O157:H7 (ausencia del gen fliC). Se concluye que la Bahía de Sechura se encuentra contaminada con E. coli potencialmente patógena, además de Salmonella spp.