Este estudo ecológico testa a associação entre desigualdade de renda e condições de saúde no Município do Rio de Janeiro. Utilizaram-se técnicas de geoprocessamento e de regressão múltipla, além do coeficiente de mortalidade infantil, da taxa de mortalidade padronizada por idade, da esperança de vida ao nascer e da taxa de homicídios. Os padrões de desigualdade de renda foram avaliados por meio do índice de Gini, do índice de Robin Hood e da razão da renda média entre os 10% mais ricos e os 40% mais pobres. Os resultados evidenciam correlações significativas dos indicadores de desigualdade de renda com todos os indicadores de saúde, demonstrando que as piores condições de saúde não podem ser dissociadas das disparidades de renda. Para os homicídios, a concentração de indivíduos residentes em favelas se mostrou relevante, sugerindo uma piora adicional das condições de saúde através da deterioração das interações comunitárias e do aumento da criminalidade. A análise geoepidemiológica aponta para o vínculo entre as piores condições de saúde e a concentração residencial de pobreza. Conclui-se que há necessidade urgente de se implementarem políticas compensatórias para amenizar os efeitos danosos da desigualdade social.