Resumo Objetivo Analisar a concordância/discrepância entre autoimagem corporal e classificação do índice de massa corporal (IMC), segundo tipo de alimentação e influências do ambiente. Métodos Análise transversal de 195 crianças pré-púberes (≥5 anos), atendidas na Atenção Primária à Saúde (APS), Manguinhos, Rio de Janeiro, Brasil. O IMC foi classificado conforme escore-z. Avaliou-se a autoimagem pela escala de silhuetas para crianças. Estimou-se a associação entre as covariáveis e subestimação/superestimação do IMC em relação à autoimagem, em modelo multinomial. Resultados Crianças com sobrepeso subestimaram seu IMC, em comparação com a autoimagem, em maior proporção (58,6%) que aquelas com obesidade (22,0%) ou com eutrofia (49,0%). Essa dissociação correlacionou-se com a participação no programa de transferência de renda (RC=2,01 - IC95% 1,04;3,90) e com o consumo diário de alimentos açucarados (RC=3,88 - IC95% 1,05;14,39). Conclusão A subestimação do IMC entre as crianças com excesso de peso deve ser considerada pela APS, visando aperfeiçoar as práticas de intervenção.