OBJETIVO: Investigar a prevalência e os fatores associados ao sobrepeso e obesidade em estudantes do ensino médio da rede pública estadual do município de Caruaru (PE). MÉTODOS: Estudo transversal, com amostra representativa. Foram avaliadas variáveis antropométricas (peso e estatura), sociodemográficas e econômicas (sexo, idade, estado civil, local de residência, renda familiar e série escolar) e relacionadas ao estilo de vida (atividade física, comportamento sedentário, consumo alimentar, nível de estresse, tabagismo, etilismo e qualidade de sono). Realizou-se regressão logística binária, adotando-se a ocorrência do sobrepeso e obesidade como desfechos. Para as análises inferenciais, considerou-se significante p<0,05. RESULTADOS: A amostra final foi composta de 600 estudantes (62,5% do sexo feminino), com idade média de 17,5±1,6 anos. A prevalência de sobrepeso e obesidade foi de 19,0% (IC95% 15,9-22,4) e 5,5% (IC95% 3,8-7,7), respectivamente, sem diferença entre os sexos. A proporção de sobrepeso foi maior entre aqueles que relataram uma percepção negativa de estresse, os insuficientemente ativos e os que relataram consumir álcool. Verificou-se maior proporção de obesos entre os estudantes com percepção negativa do sono, os insuficientemente ativos, os que relataram assistir TV por mais de três horas por dia e com consumo de doces igual ou superior a quatro vezes por semana. CONCLUSÕES: Observou-se elevada prevalência de sobrepeso e obesidade associada a fatores de risco modificáveis, como inatividade física, consumo de álcool, percepção negativa de sono, tempo de TV superior a três horas por dia e consumo de doces igual ou superior a quatro vezes por semana.