Objetivo: La leptospirosis es la enfermedad zoonótica más frecuente a nivel mundial y requiere de una vigilancia epidemiológica eficiente. Se evaluaron las definiciones operativas del Protocolo para la prevención y control de la leptospirosis de Costa Rica. Método: Estudio transversal en dos etapas, una descriptiva y otra analítica, mediante un modelo clínico-predictivo por regresión logística. Los datos se obtuvieron del Centro Nacional de Referencia de Virología y Leptospira del INCIENSA (enero de 2001 a junio de 2003). Resultados: De 568 registros, se eliminaron 154 por no contar con la información para la correcta clasificación del protocolo de leptospirosis. De los 414 registros analizados ninguno cumplió con los criterios de caso confirmado, por lo que se utilizó una definición ampliada tomada de la bibliografía (caso confirmado= serología ≥ 1:800); así, hubo 52 casos confirmados y 368 sospechosos. Solamente la cefalea (OR= 0.5; IC95% 0.2 -1.1) y el sexo masculino (OR 3,01; IC 95% 1.2–8.1) mostraron asociación significativa con el diagnóstico de leptospirosis. Al agrupar las variables clínicas y epidemiológicas, las combinaciones cefalea + mialgias + antecedentes epidemiológicos (OR 3,8; IC 95% 1,1-14,9) y síntomas sistémicos + antecedentes epidemiológicos (OR 0,01; IC 95%1,2-18,9), mostraron asociación con el diagnóstico de leptospirosis, aunque entre ellas hubo alta correlación (Kappa > 0,8). Conclusión: Con los datos existentes y mediante la metodología empleada, no fue posible validar las definiciones establecidas por el protocolo ni generar definiciones operativas aplicables a nivel nacional, así como tampoco fue posible establecer una definición de caso probable.