Os problemas de saúde mental estão entre os mais prevalentes em trabalhadores de saúde. Foram avaliados a prevalência de transtornos psiquiátricos menores e os fatores associados em trabalhadores da atenção primária à saúde. O delineamento foi transversal com base em 240 unidades básicas de saúde de 41 municípios acima de 100 mil habitantes de sete estados das regiões Sul e Nordeste do Brasil. Foram entrevistados 4.749 trabalhadores, e a prevalência de transtornos psiquiátricos menores foi de 16%, sem diferenças estatísticas por região e modelo de atenção. Foi maior em agentes comunitários de saúde e outros trabalhadores de nível médio (18%), menor em outros profissionais de nível superior (10%), ficando médicos (15%) e profissionais de enfermagem (14,6%) em posição intermediária (p < 0,001). As características ocupacionais apresentaram a mais forte associação com a ocorrência de transtornos psiquiátricos menores na análise ajustada, sugerindo que sua redução depende de melhorias nas condições de trabalho na atenção primária à saúde e na gestão do Sistema Único de Saúde.