Fundamento: la salud psíquica y cognitiva de los adultos mayores puede presentar cambios relacionados con el envejecimiento. Con frecuencia la depresión conlleva deterioro cognitivo, condiciones que deben identificarse para la detección oportuna y prevención de daños. Objetivo: determinar la asociación entre el nivel de depresión y deterioro cognitivo en adultos mayores de un centro de atención integral de la ciudad de Lima, Perú. Métodos: se realizó un estudio transversal y analítico en adultos mayores de 60 años, asistentes a un centro de adultos mayores de Lima, entre enero y julio 2017. Se consideró como variable dependiente al deterioro cognitivo y las variables independientes fueron: la depresión y las características sociodemográficas. Se realizó estadística descriptiva basada en el cálculo de frecuencias, porcentajes, dispersión y medidas de tendencia central. Para encontrar la asociación entre las variables independientes y el deterioro cognitivo se utilizó la prueba de Chi cuadrado o la prueba exacta de Fisher. Los cálculos se realizaron con un nivel de confianza de 95 %. Resultados: el promedio de edad fue de 67,4± 7,4 años. El 20,7 % presentó depresión y el 31,0 % deterioro cognitivo. En el análisis bivariado se encontró que la edad de 70 años a más (p<0,001; OR=23,0 I.C. [6,68-79,15]), el nivel educativo no superior (p=0,015; OR=4,63 IC95 º% [1,25-17,16] y depresión (p=0,012; OR=3,82 I.C.95 % [1,3-11,24]) estuvieron asociados con el deterioro cogntivo. El análisis multivariado se encontró que solo la edad estuvo asociada a deterioro cognitivo (p<0,001; OR=24,93 IC95 % [6,04-97,74]). Conclusiones: una mayor edad, el bajo nivel educativo y la depresión estuvieron asociados al deterioro cognitivo, de estos factores, solo la edad de 70 años y más fue un factor independiente asociado al deterioro cognitivo.