Resumo: O sono é influenciado por diversos fatores e é essencial para a saúde. O papel do contexto socioeconômico da vizinhança na saúde do sono foi estudado nos últimos anos, mas os resultados são inconsistentes. O objetivo deste estudo foi investigar a associação entre a segregação residencial socioeconômica e os problemas do sono. Utilizou-se dados da 2ª avaliação (2012-2014) de 9.918 servidores públicos participantes do Estudo Longitudinal de Saúde do Adulto (ELSA-Brasil). A segregação residencial socioeconômica foi avaliada por meio da estatística Getis-Ord Local Gi*, e a duração e privação do sono, as queixas de insônia e a sonolência diurna foram obtidas por meio de entrevistas. Para as estimativas da odds ratio (OR), foram utilizados modelos de regressão logística binomial e multinomial. Em relação ao sono, 49% tinham curta duração e 3% longa duração, 23% relataram queixas de insônia, 45% relataram privação do sono, 42% relataram sonolência diurna e 48% relataram ≥ 2 problemas do sono. No modelo ajustado por variáveis demográficas e socioeconômicas, houve associação entre alta segregação residencial socioeconômica e duração curta do sono (OR = 1,22; IC95%: 1,07; 1,40), privação do sono (OR = 1,20; IC95%: 1,05; 1,37), sonolência diurna (OR = 1,17; IC95%: 1,03; 1,34) e ≥ 2 problemas associados do sono (OR = 1,24; IC95%: 1,08; 1,41). Indivíduos que vivem em vizinhanças com alta segregação residencial socioeconômica apresentam maior chance de terem curta duração, privação do sono, sonolência diurna e ≥ 2 problemas associados ao sono. Essas informações reforçam que políticas públicas para reduzir as desigualdades socioeconômicas podem contribuir para melhorar a saúde do sono da população.