El presente estudio tiene como objetivo analizar el impacto de las aulas multisensoriales en el desarrollo cognitivo y emocional de niños de 0 a 5 años en instituciones educativas del cantón Milagro, Ecuador. La investigación se desarrolló bajo un enfoque mixto, combinando un diseño cuasi experimental con pretest y postest, complementado con observación estructurada y entrevistas semiestructuradas a los docentes responsables. La muestra estuvo conformada por 160 niños y 6 docentes, seleccionados de manera intencional considerando diversidad sociocultural y disponibilidad de infraestructura compatible con la implementación multisensorial. La intervención se ejecutó durante cuatro semanas, distribuidas en 12 sesiones, en las que los niños participaron en actividades diseñadas para estimular simultáneamente los sentidos visual, auditivo, táctil y kinestésico. Para la recolección de datos se aplicaron pruebas cognitivas, registros de observación socioemocional y el instrumento CHASO, lo que permitió evaluar indicadores como atención, memoria de trabajo, autorregulación emocional, expresión afectiva e interacción social positiva. Los resultados cuantitativos evidenciaron un aumento significativo en los puntajes postest de los indicadores cognitivos y socioemocionales, mientras que los hallazgos cualitativos reflejaron mejoras en la motivación, la autorregulación conductual y la interacción con los pares. La discusión vincula estos hallazgos con teorías de desarrollo infantil y evidencia previa sobre la eficacia de los entornos multisensoriales. En conclusión, las aulas multisensoriales representan una estrategia pedagógica innovadora que contribuye al aprendizaje significativo y al bienestar emocional en la primera infancia, y cuya implementación sistemática podría reducir brechas educativas en contextos locales.