No contexto dos estudos de bacias sedimentares, apresentamos duas inversões magnéticas 3D rápidas e regularizadas no domínio espacial. O primeiro inverte a anomalia de campo total para a estimativa da profundidade do embasamento, enquanto o segundo inverte a amplitude do vetor da anomalia magnética para estimar a intensidade da magnetização e a profundidade do embasamento. Ambas inversões discretizam as rochas do embasamento por um grid de prismas 3D verticais e justapostos nas direções horizontais cujas profundidades até o topo se aproximam das profundidades da topografia do embasamento em pontos discretos. Além disso, ambas inversões assumem sedimentos não magnéticos sobrepostos às rochas do embasamento magnético com magnetização constante. Propomos uma nova maneira de calcular a modelagem direta de um prisma, denominada modelagem direta prismática rápida. Essa modelagem direta rápida calcula as componentes do vetor de magnetização gerado por um prisma mediante uma integral 1D de dipolos ao longo da espessura do prisma, que, por sua vez, é multiplicada pela área horizontal do prisma. Essa abordagem reduz o tempo computacional não apenas do cálculo do modelo direto dos prismas, mas também da inversão não linear. Para inverter a anomalia de campo total, a direção e a intensidade da magnetização devem ser conhecidas. Assumimos uma intensidade de magnetização constante e conhecida e determinamos a declinação e inclinação do vetor de magnetização, realizando uma busca discreta e sistemática por valores ótimos que minimizem a função de desajuste dos dados. Na inversão da anomalia de campo total para estimar a profundidade do embasamento, usamos a regularização de Tikhonov de primeira ordem. Na inversão da amplitude do vetor de anomalia magnética, para estimar simultaneamente a intensidade magnética e a profundidade do embasamento magnético, impomos a proximidade entre as profundidades estimadas e a profundidade média do relevo do embasamento. Mostramos que a inversão da anomalia de campo total é altamente dependente do conhecimento da direção do vetor de magnetização. Por outro lado, mostramos que a inversão da amplitude do vetor da anomalia magnética é fracamente dependente da direção do vetor de magnetização. Na última inversão, não é necessário nenhum conhecimento prévio sobre a direção do vetor de magnetização (declinação e inclinação). Testes em dados sintéticos e de campo das bacias do Pará-Maranhão e Foz do Amazonas (Brasil) comprovam a aplicabilidade de ambos os métodos propostos.