I reni possono essere l'obiettivo della tossicità da piombo sia acutamente che cronicamente; infatti l'effetto tossico diretto sull'epitelio tubulare e lo spasmo delle arteriole renali può essere responsabile di un'insufficienza renale acuta di tipo renale con proteinuria e cilindruria grave. L'esposizione cronica provoca invece il cosiddetto "rene grinzo saturnino", condizione di insufficienza renale cronica dovuta all'ischemia cronica per spasmo arteriolare. La conseguente ipertensione arteriosa è responsabile dell'aumentato rischio cardiovascolare nei soggetti esposti a piombo. La "gotta saturnina" è invece dovuta alla diminuita escrezione di acido urico.