This study analyzes the effect of organizational learning capacity on the relationship between entrepreneurial orientation and innovative performance among SMEs. The data was drawn from a sample of 158 SMEs coming from a research project at the Costa Rica Institute of Technology. The results of the sequential hierarchical regression models indicate that both entrepreneurial orientation and organizational learning capacity, in general, positively affect SMEs’ innovative performance. In addition, the findings reveal that organizational learning capacity conditions the effect of entrepreneurial orientation on innovative performance, thus suggesting that the effect of entrepreneurial orientation on innovative performance is enhanced in SMEs with a greater learning capacity. The results highlight the importance of practices that facilitate organizational learning such as experimentation, risk-taking, interactions with the external environment, dialogue, and participatory decision-making in SMEs.El estudio analiza el efecto de la capacidad de aprendizaje organizativo en la relación entre orientación emprendedora y desempeño innovador, en el contexto de las pequeñas y medianas empresas (pymes).  Los datos fueron obtenidos de una muestra de 158 pymes que operan en Costa Rica, mediante entrevistas a sus dueños y gerentes.  Se utilizó el modelo de regresión jerárquica secuencial para el análisis de datos, con el software Stata 12. Los hallazgos muestran que tanto la orientación emprendedora como la capacidad de aprendizaje organizativo, en general, ejercen un efecto positivo en el desempeño innovador de las pymes; además, que el efecto de la orientación emprendedora en el desempeño innovador depende de la capacidad de aprendizaje organizativo.  Esta interacción hace pensar que el efecto de la orientación emprendedora en el desempeño innovador se potencia en las pymes cuando estas organizaciones efectúan mayores esfuerzos en su capacidad de aprendizaje.  Los resultados ponen de relieve la importancia de realizar prácticas que faciliten el aprendizaje organizativo mediante la experimentación, la asunción de riesgos, la interacción con el ambiente externo, el diálogo y la toma de decisiones participativas en las pymes.