Estimou-se a prevalência de dor nos dentes e gengivas e fatores associados em adolescentes brasileiros de 15 a 19 anos de idade. Foram utilizadas informações de 16.126 adolescentes participantes do levantamento epidemiológico nacional de saúde bucal - SB Brasil 2002-2003. O desfecho foi o relato de dor nos dentes e gengivas nos últimos seis meses. As variáveis exploratórias foram: renda per capita, escolaridade, condição de estudo, sexo, cor da pele, idade, localização geográfica da residência, tipo de serviço odontológico utilizado pela última vez, tempo decorrido da última consulta odontológica, índice CPO-D e seus componentes, cálculo dentário e o índice de estética dental. Foram realizadas análises brutas e múltiplas utilizando a regressão de Poisson. A prevalência da dor de dentes e gengivas foi de 35,6% (IC95%: 34,8-36,4). A prevalência de dor foi maior nas meninas, naqueles pertencentes a famílias com baixa renda per capita, nos não estudantes e estudantes de escola pública e naqueles com baixa escolaridade para a idade. Indivíduos que apresentaram altos níveis de cárie e cálculo dentário também apresentaram maiores prevalências do desfecho. A dor nos dentes e gengivas em adolescentes pode ser considerada um problema relevante em saúde pública sugerindo a necessidade de ações preventivas e de promoção da saúde.