La valoración de la calidad y de la satisfacción de los usuarios de los servicios de salud es de suma importancia en la gestión del sector de la salud, ya que los resultados obtenidos orientan las estrategias y/o acciones encaminadas a su mejora. En este sentido, el objetivo de este artículo consiste en valorar la calidad de los servicios hospitalarios de la ciudad de Cartagena de Indias, Colombia, desde el punto de vista del usuario, que permitan identificar los factores determinantes de la calidad del servicio y su relación con los niveles satisfacción. Se emplea la técnica multivariada de regresión de mínimos cuadrados parciales (o PLS, por Partial Least Squares), perteneciente al conjunto de métodos de sistemas de ecuaciones estructurales (o SEM, por Structural Equation Models), considerando como factores para el análisis de la calidad y su relación con la satisfacción, la infraestructura, la cobertura y el acceso. Los resultados muestran que los factores considerados son claves en la calidad del servicio hospitalario de la ciudad; a su vez, inciden en la satisfacción de los usuarios. Por tanto, la implementación de mejoras en estos factores podría contribuir en el aumento de la confianza y la lealtad de los usuarios.