Resumen Introducción: La salud mental del cuidador influye en el desarrollo de los niños; sin embargo, desconocemos si existe una asociación entre síntomas depresivos del cuidador y problemas conductuales en preescolares chilenos. El objetivo fue analizar la asociación entre los síntomas depresivos del cuidador principal y la presencia de problemas conductuales en preescolares usuarios de la red pública de salud chilena. Método: Estudio transversal. Muestreo por conglomerados estratificados bietápico. Muestra de 1.377 preescolares de 2,5-4 años y sus cuidadores principales. Con consentimiento informado se aplicó encuesta sociodemográfica y Child Behavior Checklist 1½-5. Los síntomas depresivos del cuidador se evaluaron mediante Entrevista Diagnóstica Internacional Compuesta abreviada. Resultados: Edad promedio del preescolar 40,95 ± 4,6 meses, 51,3% varones. 97,5% fueron cuidadoras mujeres, edad promedio 31,6 ± 10,2 años y escolaridad 9,5 años. Se encontró problemas conductuales de rango clínico en las tres escalas: total de problemas conductuales 21,4%, conductas internalizantes 23,1% y externalizantes 16,4%. Se encontró sintomatologia depresiva en 9,1% de los cuidadores, la que aumenta a 14,5,% y 16,1% en cuidadores de preescolares con conductas internalizantes y externalizantes respectivamente. En el análisis de regresión logística multinomial ajustando por variables confundentes, la asociación bivariada con los problemas conductuales internalizantes desaparece, sin embargo, se mantiene para el total de problemas conductuales y conductas externalizantes. Conclusiones: La asociación entre síntomas depresivos del cuidador y problemas conductuales en preescolares chilenos es consistente y modulada por otras variables médicas y psicosociales, esto sugiere la importancia de la identificación, prevención e intervención temprana de la díada y su entorno.