Se evaluó el sistema silvopastoril leucaena-pasto estrella con el objetivo de estimar la producción de leche, peso, calidad composicional físico química de la leche, disponibilidad de biomasa forrajera y su calidad nutricional. Además, se indagó si los arreglos silvopastoriles presentan ventajas económicas de frente a métodos convencionales de manejo. La investigación se realizó en la Hacienda El Chaco, Municipio de Piedras, Tolima, a una altitud de 605, con un suelo de pH 6.55. Se emplearon dos grupos de vacas, cada uno compuesto por cinco animales. El diseño experimental utilizado fue crossover con dos tratamientos (T1: leucaena - pasto estrella y 2 kg de harina de arroz/vaca/día; T2: pastoreo rotacional en pasto india o guinea y suplementación con formula sollapro-40 (1 kg/4 kg de leche). Se encontraron variaciones mínimas (P< 0.05) en la producción de leche (14.2 y 14.6 kg/vaca/día para T1 y T2, respectivamente). El cambio de peso promedio de las vacas fue superior en el tratamiento de leucaena más pasto estrella. No se presentaron variaciones en el contenido de sólidos totales en la leche. La aplicación del T1 disminuyó los costos de producción en 69%.