As leucemias são os cânceres mais comuns da infância e adolescência. Embora as condições demográficas e socioeconômicas influenciem o padrão de doenças apresentado por uma população, a associação destes fatores com a mortalidade pediátrica por leucemias linfoides (LL) no Brasil ainda não foi completamente elucidada. O objetivo deste estudo é descrever a tendência temporal (TT) e a distribuição espacial dos indicadores de mortalidade por LL na população pediátrica em cada um dos 27 estados brasileiros de 2000 a 2021, definir os fatores associados e explorar sua correlação com este desfecho. Este é um estudo ecológico analítico misto que analisou a população de zero a 19 anos de cada estado brasileiro no período de 2000 a 2021, a qual foi dividida em grupos etários: GE0 – de 0 a 4; GE1 – de 5 a 9; GE2 – de 10 a 14; e GE3 – de 15 a 19 anos. Os dados de mortalidade foram obtidos no Sistema de Informação sobre Mortalidade (SIM). A taxa de mortalidade específica por idade (TMEI) foi calculada para cada estado. Para a análise de TT da TMEI foram calculadas a variação percentual anual (VPA) e a variação percentual anual média (VPAA) através de regressão por joinpoint. Nove variáveis foram incluídas, classificadas de acordo com o modelo socioecológico de saúde e agrupadas em componentes por meio da análise de componente principal (ACP). Os componentes foram interpretados como: C1 – crescimento econômico e do mercado de saúde; C2 – abrangência da Estratégia de Saúde da Família e C3 – eficácia de outras políticas governamentais de saúde. A correlação dos componentes com a TT da TMEI foi avaliada pelo modelo autorregressivo de Prais-Winstern. O coeficiente dos componentes multiplicado pelos seus vetores foi chamado de B e representa o impacto destes na TMEI. A análise espaçotemporal foi conduzida utilizando o pacote RStan no software RStudio. No GE0, a TMEI aumentou em Roraima (RR) (APC = 4,64) e no Piauí (PI) (APC = 4,55), ambas correlacionando-se com C1 (B1 = 0,72; p = 0 e B1 = 0,78; p = 0). Em São Paulo (SP), houve mudança na tendência da TMEI (APC 2000-2013=-3,55 e 2013-2021=4,4) associada a C1 e C2 (B1 = 2,76; p = 0,01, B2=-3,23; p = 0). No GE1, a TMEI reduziu em SP (APC= -1,96) associada a C2 (B2 = -0,71; p = 0). No GE2, o Pará (PA) apresentou mudança da tendência (APC 2000-2008=10,58 e 2008-2021=-3,69) associada a C1 e C3 (B1 = 2,01; p = 0 e B3 = -1,50; p = 0,01). No GE3, em SP, a TMEI sofreu alterações (APC 2000-2016 = 1,09 e 2016-2021 = -13,93) associada a C1 e C3 (B1 = -1,12; p = 0 e B3 = -1,04; p = 0). Todos os resultados consideraram um IC = 95%. Na análise espaçotemporal, o efeito espacial perde a significância estatística em todos os estados quando controlado pelos componentes da ACP (IC = 95%). Os resultados evidenciaram que a TMEI por LL aumentou na maioria dos estados brasileiros sob maior vulnerabilidade social (VS) e diminuiu naqueles sob menor VS nos 22 anos analisados. Esta diferença não pode ser atribuída unicamente a fatores espaciais, mas sim a fatores socioeconômicos, demográficos e relativos ao sistema de saúde. As variáveis analisadas explicaram de modo satisfatório a variação da TMEI na maioria dos estados, podendo embasar estudos futuros que visem o estabelecimento de políticas públicas no cuidado à LL pediátrica.