El objetivo de este estudio fue determinar la asociación entre PM2.5 y NO₂ y los conteos mensuales de anemia en niños de 6 a 59 meses residentes en las zonas de Lima Norte y Lima Este que acudieron a controles médicos durante los años 2016 y 2017. Se utilizó la metodología de series de tiempo y se realizaron regresiones de Poisson para evaluar ambos contaminantes de manera independiente y en simultáneo. La exposición a PM2.5 estuvo asociada a un incremento en los casos mensuales de anemia entre el 9% y el 17% para los lags simples y entre el 18% y el 21% para las medias móviles. La exposición a NO₂ estuvo relacionada a un incremento entre el 5% y el 11% en los conteos, de anemia para los lags simples y entre el 11% y el 13% para las medias móviles. Los estimadores para ambos contaminantes disminuyeron levemente al incrementarse las ventanas de exposición. La asociación positiva se mantuvo significativa para todos los lags de medias móviles en el análisis multi-contaminante. Estas asociaciones se observaron a concentraciones que están por debajo de los estándares de calidad del aire nacionales e internacionales, particularmente para el NO₂. La exposición a mediano plazo a de PM2.5 y NO₂ está asociada al incremento de casos mensuales de anemia en niños de 6 a 59 meses residentes en Lima Este y Lima Norte.The objective of this study was to determine the association between PM2.5 and NO₂ and monthly anemia cases in children aged 6 to 59 months residing in the areas of North Lima and East Lima who attended medical check-ups during the years 2016 and 2017. The time series methodology was used, and Poisson regressions were performed to evaluate both pollutants independently and simultaneously. Exposure to PM2.5 was associated with an increase in monthly cases of anemia between 9% and 17% for simple lags and between 18% and 21% for moving averages. Exposure to NO₂ was related to an increase between 5% and 11% for simple lags and between 11% and 13% for moving averages in anemia monthly counts. The estimators for both pollutants slightly decreased as the exposure windows increased. The positive association remained significant for all moving average lags in the multi-contaminant analysis. These associations were observed at concentrations that are below national and international air quality standards, particularly for NO₂. Mid-term exposure to PM2.5 and NO₂ is associated with an increase in monthly cases of anemia in children aged 6 to 59 months who reside in East Lima and North Lima.