Resumo Este estudo ecológico teve por objetivo analisar a associação entre a quantidade de comercialização de agrotóxicos e alguns agravos e causas de mortalidade no estado do Paraná no período de 2013 a 2017. Desta forma, realizou-se um comparativo entre as 22 regiões de saúde, identificando a relação entre a taxa de comercialização de agrotóxicos por habitante com as seguintes variáveis: taxa de intoxicações exógenas relacionadas ao trabalho, taxa de intoxicações exógenas por agrotóxicos relacionadas ao trabalho, taxa de tentativas de suicídio e taxas de mortalidade por neoplasias, malformação congênita e suicídio. Para estes três últimos desfechos de saúde, os modelos não lineares selecionados tiveram seus R-quadrado acima de 0,500. A Regional de Saúde de Cascavel se destacou com mais municípios com altas taxas de comercialização de agrotóxicos e desfechos de saúde, ao contrário da Regional de saúde Metropolitana. Observa-se que o perfil dos municípios que têm maiores taxas dos agravos estudados é rural e com produção majoritariamente de soja, milho, trigo, fumo, pastagens e feijão. Dessa forma, ressalta-se a necessidade de rever o modelo agroalimentar convencional e promover políticas públicas rigorosas para controle dos agrotóxicos, além de prevenção de agravos à saúde, fortalecendo os serviços de Vigilância Epidemiológica.