En la presente investigación, se realizó la síntesis y el análisis de la evolución estructural y dieléctrica de cerámicos BaTiO3 puro y BaTiO3 co-dopado con La3+ y Bi3+, producidos mediante el método de molienda mecánica y tratamiento térmico. Los materiales de partida corresponden a polvos precursores de alta pureza BaCO3, TiO2, La2O3 y Bi2O3. Los cálculos estequiométricos se realizaron utilizando el mecanismo Ba1-3xLa2xTi1-3xBi4xO3 con concentraciones de x = 0.000, 0.0010, 0.0015, 0.0020, 0.0025, 0.0030, 0.0035, 0.0040, 0.0045, 0.0050, 0.0055, 0.0060, 0.0075, 0.0100, y 0.05 (% molar). La evolución estructural y morfológica de las muestras se caracterizó mediante difracción de rayos X (DRX), refinamiento de Rietveld y microscopía electrónica de barrido de alta resolución con análisis de energía dispersiva (MEB-EDS). Los resultados de DRX y el refinamiento Rietveld indicaron la presencia de una fase ferroeléctrica tetragonal para las muestras con x ≤ 0.0075. A medida que aumentaron los niveles de dopaje, se observó la desaparición de un pico en los difractogramas en la posición 2 = 53.49, correspondiente a una transformación de fase de tetragonal a cúbica en x = 0.01. Además, se detectó una fase secundaria cúbica, identificada como BaBiO3, para la muestra con x = 0.05, lo que indicó que se superó la solubilidad máxima de los iones La3+ y Bi3+ en la estructura tetragonal del BaTiO3 a esta concentración. La concentración x = 0.001 mostró la máxima tetragonalidad entre las muestras estudiadas, con un valor de 1.009, superior a la del BaTiO3 puro, que fue de 1.0083. El análisis por microscopía electrónica de barrido reveló que, para las muestras con x ≤ 0.0075, la microestructura consistió en granos de forma facetada con un tamaño promedio de grano en el rango de 362.5 nm a 488.3 nm. Para las muestras con concentraciones de x mayores a x = 0.0075 se desarrolló una fase secundaria que dificulta la observación de los granos de BaTiO3. Esto se atribuyó al hecho de que el Bi2O3 es un aditivo con un punto de fusión bajo, que forma una fase líquida y promueve la reacción en estado sólido durante el proceso de sinterización. El estudio del comportamiento dieléctrico de los cerámicos dopados se realizó mediante la medición de sus constantes dieléctricas a 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz en un rango de temperaturas de 23 °C a 200 °C. Los resultados mostraron que existe un aumento en la constante dieléctrica para las muestras con concentraciones 0.001 ≤ x ≤ 0.002. La concentración x = 0.001 presentó la constante dieléctrica de mayor magnitud tanto a temperatura ambiente como en la temperatura de Curie para todas las frecuencias.