Objective: To analyze the association between sleep disorders, behaviors associated with cognition, and academic performance in elementary school students. Subjects and Method: Analytical and cross-sectional research including 733 students from 5th and 8th grades from public schools participating in the study “Health survey and academic performance in the Bio-Bio Province 2018”. The sleep disorders were reported through a sleep self-report questionnaire, and the academic performance was measured through the grade point average (GPA) in subjects language, mathematics, physical education, general point averages, and perception of cognitive functions in a school context. Results: 81.9% of the schoolchildren indicated problems with bedtime routines. The students with sleep disorders of both sexes presented higher memory problems, are slower in resolving math problems, have higher difficulties to maintain attention in classes, have more problems solving complex tasks, and more nervousness during a test than the student classified as not having sleep disorders. Additionally, the students with sleep disorders presented lower grades in their GPA and the subjects mathematics, language, and physical education than those students without sleep disorders. Conclusion: A high prevalence of bedtime routine problems was detected as well as an association between sleep disorders and lower academic performance together with a worse perception of cognitive functions in schoolchildren. Implementing health promotion strategies, focused on sleep hygiene in educational centers could improve academic performance.Objetivo: Analizar la asociación entre problemas de sueño y el rendimiento académico en escolares de segundo ciclo. Sujetos y Método: Investigación analítica y transversal. Fueron reclutados 733 escolares de 5to a 8vo año básico de establecimientos educativos públicos pertenecientes al estudio Encuesta de salud y rendimiento escolar de la provincia del Biobío 2018. Los problemas de sueño fueron auto reportados a través del cuestionario de autoinforme de sueño infantil. El rendimiento escolar fue medido con las calificaciones en las asignaturas de lenguaje, matemáticas, educación física, promedio general y a través de la percepción de las funciones cognitivas en el contexto escolar. Resultados: Un 81,9% de los escolares indicaron problemas de rutinas para ir a dormir. Los escolares con problemas de sueño, de ambos sexos, presentan mayores problemas de memoria, más lentitud para resolver problemas matemáticos, más dificultades para mantener la atención en clases, más problemas para resolver tareas complejas y más nerviosismo durante una prueba que los escolares sin problemas de sueño. Además, los escolares con problemas de sueño tuvieron notas más bajas en el promedio general y las asignaturas de matemáticas, lenguaje y educación física que los escolares sin problemas de sueño. Conclusión: Se pesquisó alta prevalencia de problemas de rutina para ir a dormir, Además, se evidenció una asociación entre problemas de sueño con un menor rendimiento escolar y peor percepción de las funciones cognitivas en escolares de segundo ciclo de ambos sexos. Implementar planes de promoción de salud, enfocados en higiene de sueño, en centros educativos podría favorecer un mejor rendimiento escolar.