Objetivo: Identificar la asociación entre salud oral y sospecha de deterioro cognitivo en personas mayores chilenas. Método: Estudio transversal con 1826 participantes ≥60 a ˜nos de la Encuesta Nacional de Salud de Chile, 2016-2017. La salud oral fue evaluada por el número de dientes, la presencia de caries, el uso de prótesis dental y el autorreporte de salud oral y dolor en la cavidad oral. La sospecha de deterioro cognitivo fue evaluada mediante el Mini-Mental State Examination (MMSE). Se empleó regresión logística y lineal, ajustada por variables sociodemográficas y de estilos de vida. Resultados: En comparación con personas sin sospecha de deterioro cognitivo, aquellas con sospecha de deterioro cognitivo presentaron cinco dientes menos (13,4 vs. 8,5 dientes), diferencia muy superior en mujeres que en hombres, y mayor frecuencia de dolor oral. El edentulismo y el menor número de dientes se asociaron a mayor probabilidad de sospecha de deterioro cognitivo, asociaciones que no se mantuvieron en modelos ajustados. El dolor oral se asoció a mayor probabilidad de sospecha de deterioro cognitivo (odds ratio: 1,99; intervalo de confianza del 95% [IC95%]: 1,09-3,63). Por cada diente adicional se observó un aumento del 2% (IC95%: 0,01-0,05) en la puntuación del MMSE. Conclusiones: La mala salud oral, en particular la pérdida de dientes y la presencia de dolor, se asociaron con deterioro cognitivo en personas mayores chilenas.