The aim of this study was to evaluate sodium caseinate (CS) in the dilution and freezing of bovine semen. Fifteen ejaculates from five bulls were diluted and then individually frozen using a diluent composed of tris-glycerol-citric acid with 8% v/v of low-density lipoproteins (LDL) and supplemented with CS in four treatments: CS 3% w/v (CS3), CS 4% w/v (CS4), CS 5% w/v (CS5) and without CS (Control). The mobility and kinetics (SCA® System) and the functional integrity of the membrane (HOS test) of the fresh, extended and thawed semen were evaluated. In addition, the morphology and vitality (eosin-nigrosin) of the fresh and extended semen, and the structural integrity of the membrane (SYBR14/IP), the acrosome integrity (FITC-PNA) and the in vitro fertilizing capacity (IVF) of thawed semen were evaluated. The statistical analysis of the sperm quality parameters was performed using linear models and the comparison of the means by the Tukey test. Statistical analysis of IVF was performed with the Kruskal-Wallis test. CS3 produced an increase in progressive motility and beat cross frequency of thawed semen (p<0.05). CS4 had a deleterious effect on progressive motility of extended semen, while CS4 and CS5 affected the motility, kinetics and membrane integrity of thawed semen (p<0.05). No differences were found for IVF (p>0.05). Supplementation of freezing extender with sodium caseinate can improve post-thaw quality of bovine semen.El objetivo del estudio fue evaluar el caseinato de sodio (CS) en la dilución y la congelación de semen bovino. Quince eyaculados provenientes de cinco toros fueron diluidos y congelados individualmente con un diluyente compuesto por tris-glicerol-ácido cítrico con 8% v/v de lipoproteínas de baja densidad (LDL) y suplementado con CS en cuatro tratamientos: CS 3% p/v (CS3), CS 4% p/v (CS4), CS 5% p/v (CS5) y sin CS (Control). Se evaluaron la movilidad y cinética (Sistema SCA®) y la integridad funcional de membrana (prueba HOS) del semen fresco, diluido y descongelado. Además, se evaluó la morfología y vitalidad (eosina-nigrosina) del semen fresco y diluido, y la integridad estructural de membrana (SYBR14/IP), la integridad acrosómica (FITC-PNA) y la capacidad fertilizante in vitro (FIV) del semen descongelado. El análisis estadístico de los parámetros de calidad espermática se realizó mediante modelos lineales y la comparación de las medias por la prueba de Tukey. El análisis estadístico de la FIV se realizó con la prueba de Kruskal-Wallis. CS3 produjo un incremento de la movilidad progresiva y la frecuencia de batido del semen descongelado (p<0.05). CS4 tuvo un efecto deletéreo sobre la movilidad progresiva del semen diluido, mientras CS4 y CS5 afectaron la movilidad, cinética e integridad de membrana del semen descongelado (p<0.05). No se encontraron diferencias para la FIV (p>0.05). La suplementación del diluyente de congelación con caseinato de sodio puede mejorar la calidad posdescongelación del semen bovino.