Este artículo busca determinar la influencia del control interno mediante la implementación del modelo COSO en la rentabilidad de las pymes del sector comercial de Guayaquil en 2019. Es un estudio de tipo descriptivo con enfoque cuantitativo. Se estimaron modelos lineales de efectos mixtos, con un muestreo por conveniencia a 124 pymes encuestadas con un cuestionario conformado por 18 preguntas; también se calculó el indicador financiero ROE. Se constató que los componentes de la metodología COSO produjeron un incremento en el ROE, siendo las actividades de control y evaluación de riesgos las de mayor participación, en contraste con el bajo efecto de información y comunicación. Se concluye que la aplicación de un control interno efectivo tiene un efecto favorable en la rentabilidad de las pymes.