Introdução: O sono vem sendo bastante estudados nos últimos anos, principalmente por ser considerado um componente fundamental à saúde em geral, independentemente do ciclo da vida. Evidências têm demonstrado que a relação da prática de atividade física, do tempo de tela e do sono geralmente é feita de forma isolada, estabelecendo uma relação com outros fatores, e que o interesse em como a interação entre aspectos relacionados ao sono, tempo de tela e a prática de atividade física influenciam na saúde dos indivíduos. Objetivo: Identificar a associação combinada entre a prática de atividade física, o tempo de tela, o tempo e a percepção de qualidade de sono de estudantes do ensino médio do estado de Pernambuco. Métodos: Trata-se de um estudo transversal, representativo e de base escolar e de abrangência estadual, cuja amostra foi constituída por 6.002 estudantes do ensino médio (14-19 anos). Os dados foram coletados por meio do questionário, adaptado, “Global School-based Student Health Survey” (GSHS), previamente validado. As variáveis dependentes desse estudo são qualidade de sono e duração de sono, em dias de aula (segunda à sexta) e final de semana. A informação referente à qualidade de sono foi avaliada pela seguinte questão: “Como você avalia a qualidade do seu sono?”, onde a opção de resposta foi “Ruim; Regular; Boa; Muito boa; Excelente”. Para avaliar a duração do sono as seguintes questões foram avaliadas: “Em dias de uma semana normal, em média, quantas horas você dorme por dia?” e “Em dias de um final de semana normal, em média, quantas horas você dorme por dia?”, ambas tendo como opções “Menos de 6 horas, 6 horas, 7 horas, 8 horas, 9 horas e 10 horas ou mais”. As variáveis independentes correspondem a informações sociodemográficas (sexo, idade, cor da pele, estado civil, local de residência e trabalho), e fatores relacionados à escola (série, turno das aulas, tipo de escola), à atividade física e ao tempo de tela, este referente ao tempo que os estudantes destinam ao tempo de exposição à TV, computador, videogame, smartphone e/ou tablet em dias de aula (segunda à sexta) e final de semana, e à combinação da atividade física ao tempo de tela. A tabulação dos dados foi realizada por meio da leitura óptica dos questionários, utilizando o software SPHYNX®. A análise dos dados foi realizada utilizando o programa SPSS (versão 20). Foram adotados procedimentos de estatística descritiva e inferencial. Para a análise descritiva fora realizado, essencialmente, medidas de tendência central (média aritmética e mediana), dispersão (desvio padrão, amplitude de variação e intervalos de confiança) e distribuição de frequências. A análise inferencial foi realizada utilizando-se o teste Qui-quadrado, assumindo um nível de significância de p<0,05, e a análise de regressão logística binária, sendo realizada análise bruta e, posteriormente, ajustada para todas as variáveis, considerando tempo insuficiente de sono e percepção negativa da qualidade de sono como variáveis de desfecho. Resultados: Verificou-se que cerca de 59,0% (IC95% 55,7; 60,1) relataram dormir menos de 8 horas por dia e que 67,5% (IC95% 66,3; 68,6) dos adolescentes afirmaram ter uma percepção positiva de qualidade sono. Além disso, observou-se que as chances de relatar tempo insuficiente de sono foi maior os adolescentes que trabalham (OR= 1,64; IC95% 1,20; 2,22), e entre os adolescentes que estudam em escolas da rede de ensino integral (OR= 2,32; IC95% 1,98; 2,72), e menor entre os adolescentes que residem na zona rural (OR= 0,75; IC95% 0,65; 0,88). Com relação à percepção negativa de sono, as chances de apresentar tal desfecho foram maiores entre as moças (OR= 1,50; IC95% 1,31; 1,72), os adolescentes mais velhos (OR= 1,23; IC95% 1,05; 1,44), os adolescentes de pele negra (OR= 1,29; IC95% 1,03; 1,61), os adolescentes que trabalham (OR= 1,48; IC95% 1,09; 2,02), e entre os adolescentes que estudam em escolas da rede de ensino integral (OR= 1,44; IC95% 1,22; 1,69), e menos entre os adolescentes que residem na zona rural (OR= 0,83; IC95% 0,70; 0,98). Com relação à interação entre atividade física, tempo de tela e os aspectos de sono (tempo e qualidade), não houve significância. Conclusão: Além da idade e da etnia dos adolescentes estarem associadas à percepção negativa de qualidade de sono, sexo, situação ocupacional, local de residência e tipo de escola estão associados ao tempo e à percepção de qualidade de sono. No entanto, não há associação combinada entre atividade física, tempo de tela e tempo e percepção de qualidade de sono dos adolescentes.