Objetivo Estimar el gasto de bolsillo y la probabilidad de gasto catastrófico de los hogares y sus determinantes socioeconómicos en Cartagena, Colombia. Materiales y Métodos Estudio transversal en una muestra poblacional estratificada aleatoria de hogares de Cartagena. Se estimaron dos modelos de regresión cuyas variables dependientes fueron gasto de bolsillo y probabilidad de gasto catastrófico en salud de los hogares. Resultados El gasto de bolsillo promedio anual en hogares pobres fue 1 566 036 COP (US$783) (IC95% 1 117 597–2 014 475); en hogares de estrato medio 2 492 928 COP (US$1246) (IC95% 1 695 845-3 290 011) y en hogares ricos 4 577 172 COP (US$2 288) (IC95% 1 838 222-7 316 122). Como proporción del ingreso, el gasto de bolsillo en salud fue de 14,6% en los hogares pobres, de 8,2% en los hogares de estrato medio y de 7,0% en los hogares ricos. La probabilidad de gasto catastrófico en salud de los hogares pobres fue 30,6% (IC95% 25,6-35,5%), de los de estrato medio del 10,2% (IC95% 4,5-15,9%) y de los hogares de estrato alto del 8,6% (IC95% 1,8- 23,0%). El estrato socioeconómico, la educación y la ocupación fueron los principales determinantes del gasto de bolsillo en salud y de la probabilidad de incurrir en gasto catastrófico en salud. Conclusiones En el sistema de salud persisten desigualdades en la protección financiera de los hogares contra el gasto de bolsillo y la probabilidad de gasto catastrófico. El presente estudio genera evidencia para revisar la política de protección social de los hogares socioeconómicamente más vulnerables.Objective To estimate the out-of-pocket expense and the probability of catastrophic expenditure of households and their socioeconomic determinants in Cartagena, Colombia. Materials and Methods Cross-sectional study in a random stratified population sample of households in Cartagena. Two regression models were estimated whose dependent variables were out-of-pocket expenses and the probability of catastrophic expenditure on household health. Results The annual average pocket expense in poor households was 1 566 036 COP (US $ 783) (IC95% 1 117 597-2 014 475); in middle-income households 2 492 928 COP (US $ 1246) (IC95% 1 695 845-3 290 011) and in wealthy households 4 577 172 COP (US $ 2 288) (IC95% 1 838 222-7 316 122). As a proportion of income, out-of-pocket health expenditure was 14.6% in poor households, 8.2% in middle-income households and 7.0% in wealthy households. The probability of catastrophic health expenditure in poor households was 30.6% (95% CI 25.6-35.5%), of middle-income 10.2% (95% CI 4.5-15.9%) ) and of households with a high level of 8.6% (IC95% 1.8-23.0%). The socio-economic stratum, education and occupation were the main determinants of out-of-pocket spending on health and the probability of incurring catastrophic health expenditure. Conclusions In the health system inequalities persist in the financial protection of households against out-of-pocket expenses and the probability of catastrophic expenditure. The present study generates evidence to review the social protection policy of the most socioeconomically vulnerable households.