Um molusco indicador de contaminação microbiológica deve ser constante, ter ampla distribuição espacial, ser abundante, ser filtrador e bioacumular bactérias. O objetivo desta pesquisa foi identificar entre dois bivalves o melhor bioindicador de poluição orgânica e de qualidade ambiental na Bacia do Pina, Recife, Pernambuco, Brasil. Para isso procedeu-se análises microbiológicas das partes moles de Anomalocardia brasiliana (Gmelin, 1791) e Tagelus plebeius (Lightfoot, 1786) e da água. Foram coletadas 24 amostras durante doze meses consecutivos, entre maio/2009 e junho/2010, que geraram 918 isolados de vibrios, aeromonas e coliformes. Os parâmetros ambientais foram correlacionados com as bactérias dos bivalves e da água para detectar padrões na distribuição espacial e temporal. Foram identificadas 43 espécies de bactérias pertencentes às famílias Vibrionacea, Aeromonadaceae e Enterobacteriacea. As espécies de maior ocorrência foram Aeromonas encheleia, A. schubertii, A. media, Vibrio metschnikovii, V. halioticoli, V. mytili e V. natriegens, Escherichia coli, Enterobacter aerogenes e E. gergoviae. Não há um padrão detectável de variação temporal ou espacial, as espécies ocorreram aleatoriamente tanto nos animais como na água. Testes estatísticos indicaram que não houve diferenças significativas na composição qualitativa das bactérias em A. brasiliana, T. plebeius e a água, nem houve influência detectável de nenhum dos parâmetros ambientais avaliados. T. plebeius e A. brasiliana são contaminadas por via hídrica, bioacumulam, funcionam como hospedeiro intermediário de bactérias e exportam bactérias para o ambiente. As duas espécies possuem capacidade de bioacumular, porém, A. brasiliana é melhor indicada como instrumento de aferição de qualidade microbiológica da água, quando comparada com T. plebeius.