RESUMO: Objetivo: Analisar a associação entre os determinantes contextuais referentes ao saneamento básico e a autoavaliação de saúde nas capitais brasileiras. Métodos: Analisaram-se 27.017 adultos (≥ 18 anos) residentes nas 27 capitais brasileiras em 2013, utilizando dados da Pesquisa Nacional de Saúde (PNS). Ajustaram-se modelos multiníveis logísticos bayesianos para analisar a associação entre a autoavaliação de saúde e a cobertura dos serviços de saneamento básico (rede de esgoto, abastecimento de água e coleta de lixo), controlando a análise por fatores individuais (primeiro nível do modelo) e renda per capita da cidade de residência (segundo nível). Resultados: A maior cobertura de serviços de saneamento básico esteve consistentemente associada à melhor percepção da saúde, mesmo após o controle pelas características individuais e contextuais. Observou-se menor chance de autoavaliação ruim de saúde entre indivíduos que viviam em capitais com média (odds ratio - OR = 0,59; intervalo de confiança - IC95% = 0,57 - 0,61) e alta (OR = 0,61; IC95% = 0,57 - 0,66) cobertura da rede de coleta de esgoto; média (OR = 0,77; IC95% = 0,71 - 0,83) cobertura de serviço de abastecimento de água; e alta (OR = 0,78; IC95% = 0,69 - 0,89) proporção de coleta de lixo. Conclusão: A associação positiva entre melhores condições de saneamento básico e a autoavaliação da saúde, independentemente dos fatores individuais e das condições socioeconômicas do local de residência, confirma a necessidade de se considerar o saneamento básico na elaboração de políticas de saúde.