Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan logam berat timbal yang terkandung dalam sedimen dasar perairan muara Sungai Sayung. Pengambilan data lapangan dilakukan pada tanggal 4 Mei 2013. Materi yang digunakan berupa sampel sedimen dasar dan didukung data pengukuran lapangan arus laut dan pH. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode survey dan deskriptif analitik. Analisa ukuran butir sedimen dasar dilakukan di Laboratorium Geologi Jurusan Ilmu Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro. Analisa sampel sedimen dasar untuk mengetahui konsentrasi logam berat timbal dilakukan di Balai Laboratorium Kesehatan, Dinas Kesehatan, Pemerintah Provinsi Jawa Tengah.  Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa konsentrasi timbal tertinggi terdapat pada sedimen di wilayah mangrove dengan nilai 24,21 mg/kg, sedangkan untuk hasil analisa ukuran butir, jenis sedimen pada perairan muara Sungai Sayung adalah pasir, pasir lanauan, lanau pasiran dan lanau. Berdasarkan hasil yang didapat, diduga bahwa sisa-sisa organisme yang mengendap di kawasan mangrove telah mengandung timbal. Berdasarkan Dutch Quality Standars for Metal in Sediment diketahui bahwa kandungan timbal pada sedimen dasar Perairan Muara Sungai Sayung masih dibawah level target.