Resumo Analisar a associação entre a cobertura populacional de equipes de saúde bucal da Estratégia Saúde da Família (ESF) e a diferença nas taxas de uso de serviços odontológicos públicos nos municípios brasileiros em 1999 e 2011. A amostra contou com 5.507 municípios nos 2 anos. Foram utilizados dados de sistemas de informação oficiais e se procedeu à regressão logística para modelar o incremento nas taxas de procedimentos. Observou-se que 85% dos municípios possuíam equipes de saúde bucal da ESF em 2011 e houve aumentos nas taxas de recursos físicos, humanos e financeiros. A produção odontológica aumentou 49,5% no período. Os municípios que incorporaram mais que 3 equipes de saúde bucal/10 mil habitantes tiveram mais chances de aumentar as taxas de procedimentos coletivos (OR = 1,61; IC95%: 1,23-2,11), preventivos (OR = 2,05; IC95%: 1,56-2,69), restaurações (OR = 2,07; IC95%: 1,58-2,71) e extrações (OR = 1,53; IC95%: 1,19-1,97), após controle por fatores sociodemográficos e relacionados à variação de recursos físicos, humanos e financeiros. A incorporação de equipes de saúde bucal à ESF parece mais efetiva para o aumento de indicadores de uso de serviços odontológicos.