Introducción: El cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP) constituye aproximadamente el 85% de los casos de cáncer de pulmón y continúa siendo una de las principales causas de mortalidad a nivel mundial. La quimioterapia basada en platinos, como el carboplatino, es el tratamiento estándar; sin embargo, puede generar toxicidad. La sarcopenia, caracterizada por la pérdida de masa y fuerza muscular, puede alterar la farmacocinética del carboplatino. Objetivo: Evaluar el impacto de la sarcopenia en la toxicidad inducida por carboplatino en pacientes con CPCNP tratados en el Instituto Nacional de Cancerología. Métodos: Se realizó un estudio observacional, analítico, longitudinal y prospectivo en 85 pacientes con diagnóstico de CPCNP. La composición corporal se determinó mediante tomografía axial computarizada (TAC) a nivel de la vértebra lumbar L3. Se compararon variables antropométricas, bioquímicas y hematológicas entre pacientes con y sin sarcopenia antes y después de dos ciclos de quimioterapia con carboplatino/pemetrexed. El análisis estadístico se efectuó con pruebas no paramétricas, considerando significancia estadística de p < 0.05. Resultados: El 50% de los pacientes presentó sarcopenia. Se observaron diferencias significativas en hemoglobina (p = 0.017) y creatinina (p = 0.034) entre ambos grupos. Durante el tratamiento, los pacientes con sarcopenia mostraron mayores descensos en leucocitos, neutrófilos y hemoglobina, así como una mayor frecuencia de eventos de toxicidad hematológica grados 3 y 4. Conclusión: La sarcopenia se asoció con un incremento en la toxicidad inducida por carboplatino en pacientes con CPCNP. Su detección temprana permite ajustar las dosis de quimioterapia y optimizar el manejo clínico para mejorar la calidad de vida del paciente.