Objetivo: Analizar la prevalencia de dolor dental y los factores asociados en prescolares mexicanos. Material y Métodos: Utilizando un diseño de estudio transversal se incluyeron 1115 prescolares de 3 a 5 años de edad de escuelas públicas de Pachuca, México. La información se recogió utilizando un formato electrónico en Google Forms. La variable dependiente fue la experiencia de dolor dental en los 12 meses previos al estudio. Se incluyeron una serie de variables sociodemográficas, socioeconómicas y relacionadas a la salud bucal como variables independientes. El análisis estadístico se realizó en Stata y se construyó un modelo multivariado de regresión logística. Resultados: El promedio de edad fue de 4.41±0.67 años, y el 51.7% fueron niñas. La prevalencia de dolor dental fue de 23.9%. En el modelo multivariado se observó la mayor edad (RM=1.33, IC 95%=1.06-1.67); mejor escolaridad (RM=0.64, IC95%= 0.47-0.87), el consumo de golosinas (RM=2.85, IC95%=1.66-4.38), y la mayor frecuencia de cepillado (RM=0.63, IC95%=0.43-0.92), se asociaron al dolor dental. De forma similar, la mejor posición socioeconómica (Enseres domésticos) fue marginalmente significativa (p<0.10) (RM=0.75, IC95%=0.55-1.01). Conclusiones: El estudio demostró que 1 de cada 4 prescolares tuvo experiencia de dolor dental en los 12 meses previos. Se encontraron diversas variables asociadas a la prevalencia de dolor dental, observándose ciertas desigualdades socioeconómicas en salud bucal, en los indicadores escolaridad y enseres domésticos.