INTRODUÇÃO: É de extrema importância o conhecimento a respeito das espécies envolvidas na cadeia de transmissão das leishmanioses na Amazônia, onde a manutenção desta endemia depende da presença do agente etiológico, dos mamíferos reservatórios, dos vetores e das condições ambientais que o favoreçam. OBJETIVO: Este estudo teve como objetivo avaliar a taxa de infecção natural por Leishmania em Lutzomyia umbratilis comparando métodos tradicionais de isolamento (dissecção e observação do trato digestório) com métodos moleculares (Nested-PCR) de detecção de infecção nos insetos de áreas endêmicas em leishmaniose no Município de Manaus, Estado do Amazonas, Brasil. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram selecionadas duas áreas, por apresentarem características diferenciadas: o assentamento Tarumã-Mirim e a Base de Instrução de Guerra na Selva-B11, uma com população residente (assentada/maior alteração antrópica) e outra onde circulam indivíduos oriundos de diversas localidades do Brasil (menor alteração). Foram realizadas coletas com armadilhas "CDC modificada" no período de novembro de 2002 a outubro de 2003. RESULTADOS: Foi coletado um total de 2.160 fêmeas de L. umbratilis,sendo 1.440 dissecadas e 720 testadas individualmente pela PCR, utilizando-se como iniciadores sequências de genes de mini-éxon (SLrev, SL2, SL1 e SLM2). Do total de fêmeas dissecadas, 1,6% (12/720) apresentaram infecção natural na B11 e 0,4% (3/720) no Tarumã-Mirim. Pela PCR foram testadas 720 amostras provenientes da B11 verificando-se 42,9% (308/720) infectadas pelo subgênero Viannia e 3,2% (23/720) pelo subgênero Leishmania. CONCLUSÃO: A taxa de infecção natural foi mais elevada em ambiente com menor alteração antrópica. A PCR demonstrou ser mais eficaz, recomendando-se seu uso em estudos epidemiológicos de leishmaniose tegumentar americana na Região Amazônica.