Resumo O objetivo deste estudo foi analisar a associação entre capital social e bullying em adolescentes de 15 a 19 anos em escolas do ensino médio na Região Metropolitana da Grande Vitória, Espírito Santo, Brasil. Foi realizado um inquérito epidemiológico seccional de base escolar, com amostra formada por 2.293 estudantes, estratificada por município de localização escolar. Foram executadas estatísticas descritivas e inferenciais a partir de dois instrumentos: o “Questionário integrado para medir capital social do Banco Mundial” e o “Olweus bully/victim questionnaire”, em versões adaptadas. Os resultados demostraram que as vítimas de bullying tiveram maiores chances de apresentar baixo nível de capital social cognitivo (p = 0,001; OR = 1,9; IC 95% = 1,29-2,68), subjacente (p = 0,002; OR = 1,7; IC 95% = 1,20-2,38) e total (p < 0,001; OR = 1,80; IC 95% = 1,32-2,59). Os agressores de bullying foram associados a baixos níveis de capital social cognitivo (p < 0,001; OR = 3,2; IC 95% = 2,34-4,44) e total (p = 0,042; OR = 1,7; IC 95% = 1,24-2,27). Elevados níveis de capital social estão relacionados à redução dos comportamentos de vitimização e de agressão por bullying. Portanto, deve-se promover relações sociais saudáveis nos espaços de convivência comum dos adolescentes para estimular outras reações positivas nos ambientes escolares.