There are several factors affecting global milk production leading to severe economic losses. Mastitis and leukosis are highly prevalent diseases especially in Brazilian cattle herds. The present study aimed to evaluate the correlation between mastitis and the bovine leukemia virus (BLV) infection in naturally infected cows belonging to dairy herds in Minas Gerais State. Additionally, the prevalence of both diseases, pathogens causing mastitis, and their association with BLV infection and persistent lymphocytosis were evaluated. The prevalence of BLV was determined using the agar gel immunodiffusion test (AGID) in 1,392 lactating cows from ten dairy herds. From the AGID results, 240 cows were selected and divided into two experimental groups: A case group composed of 160 BLV-positive cows (BLV-P) and the control group of 80 BLV-negative cows (BLV-N). Based on serological and leucocytic evaluations, the animals were classified into three subgroups: BLV-N, BLV-P without persistent lymphocytosis (BLV-PWPL), and BLV-positive with persistent lymphocytosis (BLV-PPL). The California Mastitis Test (CMT) was performed on days 0 (D0) and 60 (D60) in the subgroups and the milk from CMT-positive glands were analyzed. BLV infection was present in 100% of herds, with an overall prevalence of 80.9% in cows older than 24 months. Among BLV-P animals74% were classified as BLV-PWPL and 26% as BLV-PPL. Coagulase-negative Staphylococcus (73.30%), Corynebacterium spp. (12.04%), Streptococcus agalactiae (8.90%), and Staphylococcus aureus (5.76%) were predominant (61.41%). There were no statistical differences among the scores of clinical or subclinical mastitis with the pathogen type (contagious or environmental) in the BLV-PWPL or BLV-PPL subgroups. However, BLV-P animals showed higher CMT scores than BLV-N animals, suggesting a higher predisposition to subclinical mastitis in cows affected by leukosis.Tendo em vista a relevância econômica e social da produção de leite e a ampla ocorrência da leucose e mastite em rebanhos brasileiros, foi proposto o presente estudo com o objetivo de avaliar a correlação entre a mastite e a infecção pelo vírus da leucose bovina em vacas leiteiras naturalmente infectadas de 10 rebanhos leiteiros da região sul do estado de Minas Gerais. Além disso, foi avaliada a prevalência de ambas as doenças e dos patógenos causadores de mastite e sua associação com infecção por BLV e linfocitose persistente. A prevalência do VLB foi avaliada pelo teste de imunodifusão em gel de ágar (IDGA) em 1.392 vacas em lactação nos rebanhos estudados. De acordo com os resultados do IDGA, 240 vacas foram selecionadas para compor dois grupos experimentais: 1-caso: composto por 160 vacas BLV positivas (BLV-P) e 2-controle: composto por 80 vacas BLV negativas (BLV-N). De acordo com as avaliações sorológicas e leucocitárias, os animais foram classificados em três subgrupos: BLV-N; BLV-P sem linfocitose persistente (BLV-PWPL) e BLV positivos com linfocitose persistente (BLV-PPL). O California Mastitis Test (CMT) e a cultura do leite das glândulas CMT positivas foram realizados nos dias 0 (D0) e 60 (D60). A leucose foi detectada em 100% dos rebanhos com prevalência média de 80,9%. Entre os animais BLV-P, 74% foram classificados como BLV-PWPL e 26% como BLV-PPL. Staphylococcus coagulase negativos (73,30%), seguido por Corynebacterium spp. (12,04%), Streptococcus agalactiae (8,90%) e Staphylococcus aureus (5,76%) foram os agentes predominantes. Não houve diferença estatística entre os escores de mastite clínica ou subclínica e nem entre o tipo de patógeno (contagioso ou ambiental) nos subgrupos de animais BLV-PWPL ou BLV-PPL relacionados ao BLV-N. No entanto, animais BLV-P apresentaram escores mais elevados no CMT em relação aos animais BLV-N, sugerindo maior predisposição à mastite subclínica em vacas com leucose.