En el ecotono Cerrado-Amazónico en el Estado de Mato Grosso, intensamente alterado por la acción antrópica, el conocimiento y los procesos de conversión de energía y balance energético aún son incipientes, lo que hace que el monitoreo y modelado de la radiación difusa sean esenciales para varias aplicaciones. El objetivo de este estudio fue evaluar la estacionalidad de la evolución diurna y estimar la radiación difusa horaria (y la radiación incidente en el plano horizontal) entre junio de 2011 y octubre de 2016. Las mediciones instantáneas (5 min) de radiación difusa sufrieron correcciones geométricas, astronómicas y anisotrópicas, con posteriores integraciones horarias. Se evaluó la estacionalidad de la radiación difusa y sus fracciones radiométricas. Las estimaciones se realizaron considerando agrupaciones de datos totales y estacionales (estaciones de agua en la región) y en diferentes clases de nubosidad (índice de transmisividad atmosférica). El comportamiento diurno de la radiación difusa fue similar al de la radiación global y en la parte superior de la atmósfera, con valores máximos al mediodía solar. Las correlaciones entre mostraron un comportamiento polinómico de tercer orden, con valores máximos observados que variaron de 0.8 a 0.9, para menos de 0.2. Las ecuaciones de estimación basadas en fracciones radiométricas subestimaron los valores de radiación difusa, con un mejor rendimiento presentado por modelos ajustados en agrupaciones de datos anuales. Entre los modelos parametrizados para estimar la radiación difusa obtenidos en la literatura, aquellos calibrados regionalmente en este estudio, junto con los desarrollados para regiones tropicales, presentaron mejores desempeños estadísticos.