Introdução: O sono é uma função cerebral importante, e seu padrão sofre importantes mudanças desde a infância até a adolescência, assinalado por um atraso progressivo na fase de sono no início da puberdade. A privação de sono compromete cognição, vigilância e memória, distúrbios do humor e implicações metabólicas. Objetivo: Investigar a associação entre o padrão de sono, estado nutricional e risco cardiometabólico em adolescentes. Materiais e método: Tratou-se de pesquisa transversal, com 339 adolescentes das escolas municipais de Santana de Parnaíba, com idade entre 12 e 15 anos. Medidas antropométricas como peso, altura, circunferência de cintura e pescoço e maturação sexual foram aferidas. Utilizou-se a escala de sonolência diurna, bem como os questionários de cronotipo de Munique e jet lag social. Resultados: A pontuação na Escala de sonolência diurna pediátrica (ESDP) em meninas e meninos foi de 16,06 e 13,81, respectivamente. Segundo a classificação das horas de sono, não houve diferença no índice de massa corporal, circunferência de cintura e de pescoço. Verificaram-se mais horas de sono durante final de semana, independentemente do estado nutricional. A análise de regressão apontou que o sexo masculino e atividade física foram fatores protetores da sonolência diurna, já quanto maior a idade, cronotipo e jet lag social maior foi a sonolência diurna. O sexo masculino, pós-púbere, elevada circunferência de pescoço, excesso de peso e maior pontuação da ESPD associaram-se positivamente ao risco cardiovascular, já o jet lag social desempenhou fator protetor a esse risco. Conclusão: O sono insuficiente em adolescentes gerou sonolência diurna e jet lag social, enquanto este último exerceu efeito protetor para doenças cardiometabólicas.