RESUMO: Foi realizado um estudo epidemiológico da leptospirose em fêmeas acima de 24 meses, provenientes de 246 rebanhos, e 2.766 animais amostrados aleatoriamente nos nove municípios que compõem a região do Pantanal de Mato Grosso do Sul, bem como identificados os fatores de risco associados à doença. As amostras de sangue foram coletadas no período de setembro a novembro de 2009 e examinadas pelo teste de aglutinação microscópica ante uma coleção de 24 antígenos vivos de Leptospira spp., representantes dos sorovares Australis, Bratislava, Autumnalis, Butembo, Castellonis, Batavie, Canicola, Whitcombi, Cynopteri, Grippotyphosa, Hebdomadis, Copenhageni, Icterohaemorrhagiae, Javanica, Panamá, Pomona, Pyrogenes, Hardjo, Wolffi, Shermani, Tarassovi, Sentot, Andamana e Patoc. Adicionalmente, representantes de doze estirpes de leptospiras isoladas no Brasil foram adicionados à coleção de antígenos do teste de soroaglutinação microscópica (SAM). A prevalência aparente foi de 66% e a prevalência real de animais infectados, de 79,80%, com intervalo de confiança (IC) de 95% (78,3-81,3) e 241 rebanhos apresentando pelo menos um animal reagente. Os sorovares mais prováveis foram o Hardjo seguido pelo Wolffi. Os resultados demonstram que a leptospirose bovina continua presente no Pantanal, com alta prevalência tanto em rebanhos quanto em indivíduos, sendo os principais fatores de risco para a doença o tipo de exploração e a raça.