OBJECTIVE: To examine whether demographic and socioeconomic variables and the variables of the organization of services are associated with the quality of cervical cancer screening. METHODS: This is a survey carried out in the health services of the five Brazilian regions in 2012. The sample consisted of users of basic health units participating in the Program for Improving Access and Quality of the Primary Care. The independent variables analyzed were: socioeconomic characteristics (municipal context), demographic characteristics (user profile), and two domains related to the organization of basic services (work structure and process). The low quality of the screening was assessed from the lack of access, late examination, and lack of guidance. Crude and adjusted analyses by Poisson regression assessed the association between outcomes and independent variables. RESULTS: The values of lack of access, late examination, and lack of guidance were 6.7%, 11.2%, and 19.2%, respectively. Problems of quality were lower according to the increase in Municipal Human Development Index and per capita household income, increasing with population size and municipal coverage of the Family Health Strategy. The Midwest region of the country presented the highest occurrences of low quality outcomes. Indigenous and yellow women had the highest prevalence of outcomes. Women with partner, who received the Bolsa Família Program, and who had paid work had less chances of having lack of access, late examination, and lack of guidance. The appropriate work process in health services decreased the likelihood of low quality in all indicators. CONCLUSIONS: Investments in the work process of health teams, social cash transfer programs, and social conditions of the population are essential to improve the quality of the program of cervical cancer screening in Brazil. OBJETIVO: Analisar se as variáveis demográficas, socioeconômicas e da organização dos serviços estão associadas à qualidade do rastreamento do câncer de colo uterino. MÉTODOS: Inquérito realizado em serviços de saúde das cinco regiões brasileiras em 2012. A amostra foi composta por usuárias de unidades básicas de saúde participantes do Programa de Melhoria do Acesso e da Qualidade na Atenção Básica. As variáveis independentes analisadas foram: características socioeconômicas (contexto municipal); características demográficas (perfil de usuárias); e dois domínios relativos à organização dos serviços básicos (estrutura e processo de trabalho). A baixa qualidade do rastreamento foi avaliada por meio da falta de acesso, atraso na realização do exame e falta de recebimento de orientações. Análises bruta e ajustada por meio de regressão de Poisson avaliaram a associação entre os desfechos e as variáveis independentes. RESULTADOS: A falta de acesso, atraso na realização do exame e falta de recebimento de orientações foram de 6,7%, 11,2% e 19,2%, respectivamente. Os problemas de qualidade foram menores de acordo com o aumento do Índice de Desenvolvimento Humano Municipal e da renda familiar per capita, aumentando com o porte populacional e a cobertura municipal da Estratégia Saúde da Família. A região Centro-Oeste do país apresentou as maiores ocorrências dos desfechos de baixa qualidade. As mulheres de raça indígena e amarela tiveram as maiores prevalências dos desfechos. As mulheres com companheiro, que recebiam o benefício do Programa Bolsa Família e tinham trabalho remunerado tiveram menos falta de acesso, menos atraso na realização do exame e menos falta de recebimento de orientações. O processo de trabalho adequado nos serviços de saúde diminuiu a probabilidade de baixa qualidade em todos os indicadores. CONCLUSÕES: Investimentos em processo de trabalho das equipes de saúde, programas sociais de transferência de renda e condições sociais da população são essenciais para melhorar a qualidade do programa de rastreamento de colo de útero no Brasil.