Introducción: La enfermedad diarreica aguda (EDA), es una de las principales causas de morbi-mortalidad en todos los grupos de edad, con mayor incidencia en niños menores de cinco años. EDA es causada por diversos agentes. Entre los que se asocian de tipo bacteriano, parasitario y principalmente viral. La epidemiología y el diagnóstico en las infecciones virales es limitado debido a los altos costos en las técnicas moleculares y al desconocimiento por parte del personal de salud sobre su importancia. En Colombia son escasos los estudios reportados sobre la prevalencia de las infecciones virales diarreagénicas. Objetivo: Identificar la frecuencia de agentes virales asociados a las enfermedades diarreicas y caracterizar el agente viral más en los niveles genéticos y filogenéticos. Materiales y métodos: Este estudio hace parte de un estudio de casos y controles aprobado por el National Institutes of Health (NIH), en esta investigación se incluyeron 405 niños con EDA y 405 controles de niños sanos. Las muestras de heces se procesaron por métodos moleculares basados en la detección de adenovirus, norovirus, sapovirus, y astrovirus. Rotavirus se detectó mediante un ensayo de ELISA convencional. Análisis filogenético se llevó a cabo tanto para rotavirus como norovirus, mediante la amplificación de secuencia de ADN de los fragmentos de la región C de la cápside y detección de las proteínas VP4 y VP7 respectivamente. Las secuencias para cada tipo de virus se compararon y se construyó un árbol filogenético utilizando secuencias de referencia. Resultados: En general 243 virus fueron detectados entre las 810 muestras, 183 en casos y 60 en controles. El virus con mayor prevalencia fue norovirus GII con 10.9 %, seguido de rotavirus sapovirus con 5.1 %. Norovirus GI, astrovirus y adenovirus fueron identificados en 3.8 %, 3.2 % y 1.7 % respectivamente. La positividad fue más frecuente en el rango de edad de 12 a 23 meses y de 24 a 59 meses. Se observó mayor asociación entre los casos con síntomas de diarrea, vómito, fiebre o dolor abdominal. El genotipo de norovirus G1 más frecuente fue GI.2 y de norovirus GII fue GII.4. Los serotipos más prevalentes de rotavirus fueron G12P8 seguido de G9P8. Conclusiones: Se logró la identificación de 6 virus (norovirus GI, norovirus GII, sapovirus, astrovirus, adenovirus y rotavirus), en muestras de materia fecal de pacientes menores de cinco años de Bucaramanga y su área metropolitana. El mayor porcentaje de aislamiento se obtuvo para el género norovirus en especial norovirus GII. Rotavirus fue el agente viral que tuvo mayor relación con los síntomas de diarrea, vómito, fiebre y dolor abdominal. Este estudio muestra la importancia de los virus en la epidemiología de EDA en la infancia y la alta diversidad genética de los norovirus y rotavirus dentro de la población pediátrica en Bucaramanga, Colombia.