El Cessna 560XL en el que iba Campos, de 49 años, se desplomó sobre una zona residencial durante una maniobra de aterrizaje.
Una fuente de su Partido Socialista (PSB) dijo que su candidata a vicepresidente, la ambientalista Marina Silva, no estaba a bordo del avión.
Imágenes de televisión mostraron que humo saliendo del lugar del accidente en la ciudad portuaria de Santos.
Campos, un ex gobernador centrista, aparecía tercero en las encuestas para las elecciones presidenciales de octubre.
No quedó inmediatamente claro quién asumirá la candidatura del PSB ni qué podría ocurrir con los votos de su partido.
Un socialdemócrata favorable a los negocios en la empobrecida región del noreste de Brasil, Campos anunció su candidatura en abril prometiendo restaurar la confianza en las cuentas fiscales del país e inyectar dinamismo a su estancada economía.
Su compañera de fórmula, Silva, es una popular ecologista que se unió a la campaña con la perspectiva de sumar millones de votos a la candidatura de Campos.
Joven y carismático, Campos buscaba capitalizar el creciente descontento con el Gobierno del izquierdista Partido de los Trabajadores, que ha estado en el poder por 13 años.
El principal índice bursátil de Brasil, el Bovespa borró ganancias y perdía hasta un 2,13%, mientras que el real brasileño también se debilitaba.
