O objetivo deste estudo foi analisar a associação entre fatores demográficos, sócio-econômicos, escolares e comportamentais e a prevalência de sobrepeso e obesidade em adolescentes. A amostra foi constituída por 4.210 estudantes (14-19 anos) da rede pública estadual em Pernambuco, Brasil, selecionados mediante amostragem por conglomerados em dois estágios. Além das medidas antropométricas, dados pessoais e comportamentais foram coletadas usando o Global School-Based Health Survey. Pontos de corte utilizados para classificação dos casos de sobrepeso e obesidade foram os propostos pelo International Obesity Task Force. A prevalência de sobrepeso e obesidade foi 11,5% (IC95%: 10,7-12,8) e 2,4% (IC95%: 1,9-2,9), respectivamente. Verificou-se maior risco de sobrepeso e obesidade entre rapazes que residiam em áreas urbanas e que não participavam das aulas de educação física. Entre as moças, assistir à televisão três horas ou mais foi fator associado à ocorrência de obesidade. Redução do tempo de televisão e participação nas aulas de educação física podem ser ações efetivas no enfrentamento da epidemia da obesidade.