La diarrea aguda es una de las principales causas de morbilidad en niños menores de cinco años, sobre todo en contextos de vulnerabilidad sanitaria. La vitamina D, además de su papel en la salud ósea, participa en la regulación inmunitaria y la defensa contra infecciones, en ese sentido, niveles bajos podrían incrementar la susceptibilidad a enfermedades gastrointestinales. Objetivo: Determinar la asociación entre los niveles de vitamina D y la severidad de la diarrea aguda en niños menores de 5 años atendidos en un hospital de Lima Norte. Metodología: Estudio observacional, cuantitativo, no experimental, analítico de cohortes retrospectiva. La muestra estará conformada por 248 historias clínicas empleando como técnica el análisis documental y como instrumento una ficha de recolección de datos. Se aplicará estadística descriptiva e inferencial mediante pruebas como chi cuadrado y riesgo relativo.