O estudo tem como objetivo analisar a magnitude da ocorrência e os perfis sociodemográfico, econômico e clínico de casos de hanseníase vinculados à redes de convívio domiciliar (RCD) com sobreposição da doença em municípios dos estados da Bahia, do Piauí e de Rondônia, Brasil, no período de 2001 a 2014. Trata-se de estudo transversal, com dados primários e secundários de casos novos de hanseníase, notificados no Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN) e residentes nos municípios. Foram realizadas a aplicação de instrumento padronizado aos casos novos e a revisão de dados em prontuários e na base do SINAN. De um total de 1.032 (29,6%) casos de hanseníase abordados, 538 (52,1%) tinham mais de um caso em sua RCD. Maior frequência de pessoas do sexo feminino (292; 54,3%), com idade entre 41 a 60 anos (240; 44,6%), ensino fundamental (272; 50,6%), renda menor que um salário mínimo (265; 49,3%) e residindo com cinco pessoas ou mais (265; 49,3%). A ocorrência de sobreposição de casos na RCD foi associada, na análise multivariada, a residir em municípios do Estado de Rondônia (RP = 1,23; IC95%: 1,07-1,43; p = 0,003), assim como morar com três a quatro pessoas no mesmo domicílio (RP = 1,66; IC95%: 1,11-2,49; p = 0,014) e ter reação hansênica (RP = 1,31; IC95%: 0,99-1,70; p = 0,050). A repetição de casos de hanseníase em uma mesma RCD representa um evento frequente nos cenários abordados. Sua ocorrência deve ser considerada como indicador sentinela de maior gravidade epidemiológica para a vigilância na rede de atenção básica à saúde. Ressalta-se o caráter de vulnerabilidade das famílias acometidas.