Antecedentes: Cuidar a un ser querido durante el proceso de admisión y hospitalización en el departamento de emergencias médicas puede promover una serie de estresores que lleven al cuidador a experimentar trastornos de salud mental, como ansiedad, depresión y sobrecarga. Objetivo: Identificar la asociación entre sobrecarga y sintomatología ansiosa o depresiva en los cuidadores primarios informales en el departamento de emergencias de un hospital público de la Ciudad de México. Método: Estudio retrospectivo transversal mediante revisión de expedientes de cuidadores primarios informales en el periodo de 2017-2018. Resultados: De los 101 cuidadores, se encontró que el 58% presentaban un nivel de sobrecarga mínima, mientras que el 35% tenían un nivel moderado y el 7% un nivel grave. Se halló sintomatología depresiva en el 48% y sintomatología ansiosa en el 60%. Se identificaron correlaciones positivas, débiles y estadísticamente significativas, entre el puntaje de sobrecarga y el puntaje de sintomatología depresiva (r s = 0.347; p < 0.001) y ansiosa (r s = 0.398; p < 0.001). Conclusiones: La ansiedad, la depresión y la sobrecarga son problemas de salud mental presentes en los cuidadores primarios informales de pacientes atendidos en emergencias médicas; no obstante, se recomienda realizar más estudios que confirmen los hallazgos reportados.