Resumo O objetivo foi analisar a associação de fatores socioeconômicos com a prevalência de cárie dentária em adolescentes de São Luís, Maranhão, para responder se as iniquidades sociais persistem na distribuição desta doença. Este é um estudo transversal aninhado a uma coorte prospectiva. Incluímos 2.413 adolescentes de 18-19 anos, avaliados em 2016 (2º seguimento). O desfecho foi a ocorrência de dentes com cárie dentária não tratada (sim ou não), avaliada pelo índice CPO-D. Características socioeconômicas e demográficas foram as variáveis independentes. Foram realizadas análises estatísticas descritivas e de regressão de Poisson, calculando-se razões de prevalência (RPs) brutas e ajustadas (alpha=5%). Pertencer às classes econômicas C (RP=1,23; IC95%:1,11-1,37) ou D-E (RP=1,48; IC95%: 1,32-1,65), estar casado/morar com companheiro (RP=1,22; IC95%:1,07-1,39), ter pais separados (RP=1,11; IC95%1,03-1,19) e maior número de pessoas na residência (RP=1,05; IC95%:1,03-1,07) foram associadas a maior prevalência de cárie dentária. Apesar da implementação da Política Nacional de Saúde Bucal, as iniquidades sociais em saúde bucal de adolescentes persistem. É fundamental que o modelo de atenção à saúde vigente busque a reorientação das estratégias de educação em saúde, direcionando-as a populações vulneráveis.