La presente investigación pretende analizar la relación entre el programa bilingüe y la segregación del alumnado que presenta necesidades educativas especiales y necesidades de compensación educativa en los colegios públicos bilingües y no bilingües. Mediante un estudio de caso en una localidad del sur de Madrid se analizan los datos de escolarización de este alumnado. Se realiza un contraste de hipótesis sobre la media de la proporción, que se complementa con el uso de mapas escolares y con el índice de Gorard. Los resultados muestran que el alumnado que presenta necesidades educativas especiales y de compensación educativa se escolariza en una proporción significativamente superior en los centros no bilingües que en los centros bilingües de la localidad. El programa bilingüe se relaciona estrechamente con la segregación escolar del alumnado del estudio, siendo este efecto mayor cuando los colegios bilingües y no bilingües se ubican próximos entre sí.