O envelhecimento humano envolve dimensões que extrapolam critérios cronológicos, incorporando aspectos sociais, culturais e subjetivos. Nesse contexto, a solidão em pessoas idosas tem sido associada a desfechos negativos em saúde, especialmente sintomas depressivos e declínio cognitivo. O presente estudo teve como objetivo analisar a associação entre solidão, cognição e depressão em pessoas idosas que frequentam um de um centro de convivência. Trata-se de um estudo de campo, descritivo, de corte transversal, com abordagem quantitativa, realizado com 65 pessoas idosas. Foram aplicados questionário sociodemográfico, a Escala de Solidão (UCLA-BR), o Mini Exame do Estado Mental (MEEM) e a Escala de Depressão Geriátrica (GDS-15). A análise incluiu estatística descritiva e inferencial (qui-quadrado de Pearson e correlação de Pearson), com nível de significância de 5%. A maioria dos participantes apresentou níveis mínimos de solidão (69,23%). Observou-se associação significativa entre solidão e sintomas depressivos (p=0,004). Variáveis relacionadas à interação familiar (p=0,021) e social (p=0,001) também se associaram à solidão, indicando possível efeito protetivo. Houve correlação positiva entre solidão e depressão na amostra geral (r=0,48; p<0,05). Na análise por sexo, verificou-se correlação entre solidão e depressão em homens (r=0,85; p<0,05) e, entre mulheres, além dessa associação (r=0,35; p<0,05), observou-se correlação negativa entre solidão e desempenho cognitivo (r=-0,31; p<0,05). Os resultados evidenciam associação entre solidão e piores indicadores de saúde mental, destacando a importância das interações sociais e do papel dos centros de convivência na promoção do envelhecimento saudável.