Antecedentes: la ansiedad es una sensación de tensión, aprensión, nerviosismo, miedo, malestar y alta actividad autonómica con diversos grados de intensidad como resultado de la anticipación del peligro. El dolor postoperatorio se asocia con el estado emocional, la respuesta conductual y el alto índice de ansiedad de los pacientes. Objetivo: determinar la asociación del estado de ansiedad preoperatoria con el dolor postoperatorio valorado con la escala APAIS y la escala ENA en pacientes sometidos a cirugía de tiroides durante el periodo de enero a diciembre de 2024 en el Hospital General Pachuca. Material y métodos: se realizó un estudio transversal, analítico y retrolectivo. Para evaluar la relación entre la ansiedad preoperatoria y el dolor postoperatorio se aplicaron análisis de correlación de Pearson. La comparación entre niveles categóricos de ansiedad se efectuó mediante ANOVA, previo cumplimiento de los supuestos de normalidad y homocedasticidad. Asimismo, se emplearon modelos de regresión lineal para variables continuas y regresión logística ordinal. Resultados: de los 44 pacientes incluidos, el 95.45% correspondió al sexo femenino, con una edad media de 46.48 ± 16.16 años; el 56.82% se clasificó como ASA II. La ansiedad preoperatoria fue baja en el 63.64% de los casos y moderada en el 34.09%. Se identificó una correlación positiva entre la ansiedad preoperatoria y el dolor postoperatorio a la 1er hora (p = 0.049) y a las 6 horas (p = 0.001), sin asociación significativa en mediciones posteriores. El análisis de medidas repetidas mostró efectos significativos del tiempo, de la clasificación de la ansiedad y de su interacción sobre el dolor (p < 0.05). En los modelos de regresión ajustados, la ansiedad no se asoció con el dolor en las primeras 24 horas, mientras que a las 48 horas se observó una asociación inversa significativa (p = 0.004). Conclusión: en pacientes sometidos a cirugía de tiroides, la ansiedad preoperatoria se asoció con la intensidad del dolor postoperatorio principalmente en las primeras horas, especialmente a la 1 y 6 horas, mientras que esta relación se atenuó en mediciones posteriores.