Indicadores de necessidades sanitárias são instrumentos úteis em qualquer processo de elaboração e avaliação de políticas públicas voltadas à promoção da saúde. O presente artigo objetivou identificar as desigualdades nas necessidades sanitárias entre os municípios do estado do Rio de janeiro, utilizando-se de índices de necessidades, calculados a partir da construção de um indicador composto, que sintetiza o conjunto de variáveis epidemiológicas e socioeconômicas ligadas às condições sanitárias mais comuns da população. A partir dos índices obtidos da modelagem adotada, foi possível detectar significativas desigualdades sanitárias entre os municípios fluminenses, mesmo entre aqueles pertencentes à mesma região. Os resultados da modelagem também mostram que as variáveis epidemiológicas e socioeconômicas consideradas no estudo não são independentes. Tal evidência sugere que uma política municipal contemplando ações simultâneas nas áreas da atenção básica à saúde, do saneamento e do ensino fundamental reduziria as necessidades sanitárias locais de forma muito mais expressiva e imediata, quando em comparação com uma ação exclusivamente na área da atenção básica.