Introdução: A qualidade de vida relacionada à saúde bucal (QVRSB) pode ser influenciada por diversas doenças, como a cárie dentária que acomete a maioria das crianças no mundo todo. Objetivo: Avaliar a associação entre experiência de cárie, variáveis sociodemográficas e qualidade de vida relacionada à saúde bucal entre crianças de 5 anos de idade matriculadas nos Centros de Educação e Recreação de Araraquara, São Paulo no ano de 2012. Material e Método: Os dados foram coletados por questionários semiestruturados e autoaplicáveis referentes ao perfil sociodemográfico, QVRSB pelo Brazilian Early Childhood Oral Health Impact Scale (B-ECOHIS) e exame clínico intrabucal das crianças (n=481), avaliando a experiência de cárie por meio dos índices ceo-d e CPO-D. A análise dos dados foi realizada de forma descritiva e por testes de associação e Mann- Whitney, considerando a QVRSB como variável resposta e adotando-se um nível de significância de 5%. Resultados: A maioria das crianças era do sexo masculino (52,4%), etnia branca (68,6%) e classe social C (51,6%). A prevalência de cárie dentária na dentição decídua foi de 42,2% e na dentição permanente de 4,4%; a média (desvio padrão) ceo-d foi de 1,4 (2,32) e CPO-D de 0,06 (0,33); cerca de 61,3% relataram tratamento odontológico prévio ou atual. O escore médio (desviopadrão) da QVRSB foi de 4,7 (7,0) pontos. O impacto na QVRSB foi maior em crianças com dentes decíduos e permanentes cariados (p<0,001). As variáveis etnia (p=0,018), classe social (p<0,001), tratamento odontológico prévio ou atual (p<0,001), ceod (p<0,001), componente cariado (p<0,001) e componentes restaurado+perdido (p<0,001) estiveram associadas a QVRSB das crianças. Conclusão: O impacto na QVRSB foi maior nas crianças com dentes cariados e esteve associado às variáveis sociodemográficas e condições clínicas.