Estudos sobre a dieta de peixes são de extrema importância, uma vez que estão intrinsecamente ligados à aquisição de energia, fornecendo informações cruciais para compreender as complexidades envolvidas nos processos de desenvolvimento, crescimento, reprodução e manutenção dos peixes no ecossistema aquático. Com o avanço da urbanização, muitas espécies sofrem alterações em suas dietas, devido à plasticidade alimentar dos peixes. Portanto, este trabalho consiste em diferenciar a origem dos itens alimentares presentes na dieta dos peixes da Bacia do Rio Sorocaba em diferentes estações do ano e categorizá-las de acordo com suas categorias tróficas. Analisou-se 369 indivíduos pertencentes a 20 espécies, 14 famílias e 4 ordens, sendo Characiformes a ordem dominante, representando 59,73% dos exemplares. Através da análise de conteúdo estomacal, identificou-se 36 itens alimentares, sendo principalmente de origem autóctone. A dieta predominante das espécies constituiu-se de sedimento, peixes, algas filamentosas e Chironomidae. Foram descritas sete categorias tróficas conforme os graus de preferências alimentares: piscívoro, insetívoro, detritívoro, herbívoro, onívoro, invertívoro e algívoro. As espécies detritívoras foram prevalentes entre as categorias tróficas, correspondendo a 45% das espécies. O Escalonamento Multidimensional Não-Métrico agrupou as guildas tróficas ao longo das diferentes estações do ano, evidenciando ampla plasticidade alimentar das espécies e sua versatilidade na exploração dos recursos alimentares. Para avaliar as diferenças multivariadas entre os grupos, realizamos uma Análise de Variância Multivariada, resultando no valor de Pillai de 18.086, com F=26.247 e P=<2.2e-16, indicando diferenças altamente significativas entre os clusters (p<0.001). Como complemento da análise, realizou-se uma Análise de Similaridade, cujo valor de R=0.999 e P=0.001 indicou alta significância estatística. Os estudos sobre a dieta das espécies de peixes na Bacia do Rio Sorocaba fornecem uma visão abrangente das interações tróficas e da ecologia alimentar, sublinhando a necessidade de estratégias de conservação que considerem a complexidade e a variabilidade do ambiente aquático.