O presente estudo verificou a associação entre variáveis sociodemográficas, características da escola, nível de atividade física (AF) e comportamento sedentário (CS) em adolescentes brasileiros. A amostra foi composta por 71.903 adolescentes entre 13 e 16 anos (52,8% meninas), matriculados no último ano do ensino fundamental, em escolas públicas e privadas do Brasil, participantes da terceira edição da Pesquisa Nacional da Saúde do Escolar (PeNSE). As informações foram recolhidas através de questionário. O tempo de AF na aula de Educação Física e extra aula de Educação Física, o tempo em deslocamento ativo e o tempo em CS foram associados às variáveis sociodemográficas (tipo de município, local da escola, escolaridade da mãe, percepção de insegurança, idade e sexo) e características da escola (tipo de escola e quadra disponível para uso). Utilizou-se a análise de rede. Quanto ao comportamento ativo, a topologia de rede mostrou que os meninos são mais ativos do que as meninas, principalmente na AF extra aula de Educação Física. Além disso, os resultados revelaram um maior tempo de AF na aula de Educação Física para os meninos, estudantes cujas mães apresentavam maior escolaridade, matriculados em escolas privadas e com quadra disponível para uso. Os estudantes matriculados em escolas públicas apresentaram maior tempo de AF em deslocamento ativo. Quanto ao CS, jovens do contexto urbano apresentaram maior exposição quando comparados aos pares do contexto rural. Conclui-se que as características sociodemográficas e da escola estão relacionadas com os comportamentos dos adolescentes brasileiros em todos os domínios da AF e no CS.