RESUMO Objetivo: Analisar o perfil sociodemográfico dos adolescentes que trabalham no Brasil e a associação do trabalho infantil com fatores de risco e proteção para doenças crônicas não transmissíveis. Métodos: Estudo transversal com dados da amostra 2 da Pesquisa Nacional de Saúde do Escolar de 2015. Analisaram-se as variáveis sexo, idade, raça/cor da pele, dependência administrativa da escola e escolaridade materna, variáveis acerca de alimentação, atividade física e uso de drogas. Realizaram-se análises por meio das prevalências e respectivos intervalos de confiança de 95% (IC95%) e cálculo da odds ratio bruta e ajustada. Resultados: Participaram da pesquisa 10.926 escolares, destes, 16,9% (IC95% 15,1–18,9) trabalhavam. O trabalho infantil foi maior nos adolescentes: do sexo masculino (ORaj: 1,82; IC95% 1,55–2,15); idade entre 16 e 17 anos (ORaj: 2,96; IC95% 2,37–3,69); que estudavam em escolas públicas (ORaj: 1,69; IC95% 1,14–2,52); com escolaridade materna igual ao ensino médio incompleto (ORaj: 1,54; IC95% 1,11–2,13); residentes da região Sul (ORaj: 2,17; IC95% 1,60–2,94). Esses adolescentes trabalhadores apresentaram maiores chances de: fumar (ORaj: 1,94; IC95% 1,52–2,48); consumir bebidas alcoólicas (ORaj: 2,01; IC95% 1,71–2,36); usar drogas ilícitas (ORaj: 1,76; IC95% 1,35–2,31); realizar atividade física (ORaj: 1,24; IC95% 1,07–1,44); consumir guloseimas (ORaj: 1,30; IC95% 1,13–1,49); consumir salgados fritos (ORaj: 1,41; IC95% 1,15–1,74), e refrigerantes (ORaj: 1,23; IC95% 1,06–1,44). Contudo apresentaram menor chance de comportamento sedentário (ORaj: 0,68; IC95% 0,59–0,79). Conclusão: Houve diferenças sociodemográficas em relação ao trabalho infantil no Brasil. Os que trabalhavam apresentaram maiores chances de manifestar comportamentos de risco para as DCNT, no entanto eram mais ativos fisicamente.