A ocorrência de morte infantil ainda é uma realidade no Brasil, assim como o baixo nível de saneamento básico em algumas regiões. Este estudo investigou a relação entre o número de óbitos infantis por diarreia e gastroenterite de origem infecciosa em 2010 e 2019 e a cobertura de saneamento básico em estados brasileiros selecionados de acordo com o Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM). Foram selecionados seis estados, três com os melhores e três com os piores IDHM em 2017. Na sequência levantou-se na base DATASUS o número de óbitos infantis e no site do SNIS a cobertura do saneamento básico (água e esgoto) em 2010 e 2019 nestes estados. Distrito Federal, São Paulo e Santa Catarina apresentaram, nessa ordem, os maiores IDHM e Piauí, Maranhão e Alagoas os piores. O número de óbitos infantis em 2019 diminuiu (P & #60; 0,05) em relação a 2010 tanto no Brasil quanto em cada um dos seis estados, sendo a principal redução no Distrito Federal (100%) e a menor (50,0%) em São Paulo. Com exceção do Distrito Federal, todos os estados e o Brasil tiveram aumento do atendimento de rede de água e esgoto, mesmo assim o Distrito Federal teve a maior redução de 100% no número de óbitos infantis. Conclui-se que a queda da mortalidade infantil por diarreia e gastroenterite de origem infecciosa nos anos de 2010 e 2019 refletiu a melhora no sistema de saneamento básico dos estados analisados e que investimentos em saneamento básico, notadamente no acesso à água e a rede de esgoto, são fatores importantes para redução da mortalidade infantil pela enfermidade investigada.