Objetivo Estimar el gasto de bolsillo y la probabilidad de gasto catastrófico de los hogares y sus determinantes socioeconómicos en Cartagena, Colombia.Materiales y Métodos Estudio transversal en una muestra poblacional estratificada aleatoria de hogares de Cartagena. Se estimaron dos modelos de regresión cuyas variables dependientes fueron gasto de bolsillo y probabilidad de gasto catastrófico en salud de los hogares.Resultados El gasto de bolsillo promedio anual en hogares pobres fue 1 566 036 COP (US$783) (IC95% 1 117 597–2 014 475); en hogares de estrato medio 2 492 928 COP (US$1246) (IC95% 1 695 845-3 290 011) y en hogares ricos 4 577 172 COP (US$2 288) (IC95% 1 838 222-7 316 122). Como proporción del ingreso, el gasto de bolsillo en salud fue de 14,6% en los hogares pobres, de 8,2% en los hogares de estrato medio y de 7,0% en los hogares ricos. La probabilidad de gasto catastrófico en salud de los hogares pobres fue 30,6% (IC95% 25,6-35,5%), de los de estrato medio del 10,2% (IC95% 4,5-15,9%) y de los hogares de estrato alto del 8,6% (IC95% 1,8-23,0%). El estrato socioeconómico, la educación y la ocupación fueron los principales determinantes del gasto de bolsillo en salud y de la probabilidad de incurrir en gasto catastrófico en salud.Conclusiones En el sistema de salud persisten desigualdades en la protección financiera de los hogares contra el gasto de bolsillo y la probabilidad de gasto catastrófico. El presente estudio genera evidencia para revisar la política de protección social de los hogares socioeconómicamente más vulnerables.