O presente estudo teve como objetivo analisar a situação epidemiológica e operacional da hanseníase e sua relação com a descentralização das ações de controle em clusters de risco no Brasil. Trata-se de um estudo ecológico, segundo dados dos municípios brasileiros. A proporção de casos novos de hanseníase diagnosticados na Atenção Primária à Saúde (APS) e a proporção da cobertura populacional estimada pela Estratégia Saúde da Família (ESF) foram definidas como variáveis independentes. O total de cinco indicadores de hanseníase foram selecionados para compor o grupo das variáveis dependentes. Os dados foram retirados do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (Sinan), do Departamento de Atenção Básica da Secretaria de Atenção à Saúde (DAB/SAS) e do Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde (CNES). A estatística scan foi usada para identificar a existência de aglomerados espaçotemporais a partir da taxa de detecção de casos novos de hanseníase no período de estudo (2001 a 2015). Para verificar o comportamento dos indicadores de hanseníase no tempo e espaço, assim como para verificar a sua relação com as variáveis independentes, foi ajustado um modelo Binomial Negativo de efeito misto com efeito aleatório no intercepto e na inclinação. A estatística scan detectou quinze clusters, onde a taxa de detecção foi de 62,45 casos por 100 mil habitantes, enquanto no restante do país foi de 13,77. Grande parte da área de clusters está situada na Amazônia Legal e com início de formação a partir dos anos de 2001 a 2004. Os valores médios e a tendência dos indicadores de hanseníase mostraram comportamentos heterogêneos. Do total de cluster, cinco apresentaram valores acima da média para a taxa de detecção na população total, seis para a taxa de detecção na população de zero a catorze anos e quatro para a taxa de grau 2 de incapacidade física no momento do diagnóstico. Destacam-se os clusters localizados em Mato Grosso do Sul (C8 e C14), cujo comportamento temporal dos indicadores epidemiológicos refletem a manutenção da cadeia de transmissão da hanseníase. Em relação aos indicadores operacionais, quatro clusters apresentaram valores abaixo da média para a proporção de contatos examinados, mas com tendência crescente para todos os cluster identificados. Já em relação à proporção de cura entre os casos novos diagnosticados, também quatro cluster tiveram valores abaixo da média. No entanto, somente um apresentou tendência crescente, pois nos demais o comportamento foi estacionário. Quanto à descentralização das ações de controle de hanseníase, os resultados mostram que a cobertura da ESF foi estatisticamente significativa para a mudança do comportamento da taxa de detecção de casos novos de hanseníase na população de zero a catorze anos e da proporção de cura, sendo observado redução na primeira e aumento na segunda. Já a proporção de casos novos de hanseníase diagnosticados na APS contribuiu para o aumento significativo das taxas de detecção de casos novos de hanseníase na população total, na população de zero a catorze anos, de grau 2 de incapacidade física no momento do diagnóstico e na proporção de contatos examinados. Conclui-se a importância de intensificar as atividades de controle nos cluster de risco, dada a manutenção de elevadas taxas de detecção, bem como pela presença de municípios silenciosos nessas áreas. A interpretação simultânea dos principais indicadores epidemiológicos e operacionais de hanseníase reforça a gravidade da situação. A cobertura da ESF deve ser vista como medida importante, porém não única para o controle da doença. O desafio que se apresenta, após ampla expansão, é a oferta das ações.