O serviço odontológico, essencial para a saúde bucal de gestantes, é influenciado por fatores que atuam como barreiras ou facilitadores, impactando mãe e bebê. Este estudo transversal investigou o uso de serviços odontológicos e seus determinantes. Foram avaliadas gestantes usuárias dos serviços públicos de saúde de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, entre abril e outubro de 2022. Questionários registraram dados sociodemográficos, psicossociais e comportamentais. Cárie não tratada e gengivite foram clinicamente avaliadas. O desfecho considerou o uso de serviços odontológicos nos últimos 12 meses e o motivo do uso no último atendimento. Análises de regressão logística multinomial, baseadas no modelo de Andersen & Newman, avaliaram os determinantes do uso de serviços odontológicos. Os resultados são apresentados em razão de chances (OR – odds ratio) e respectivos intervalos de 95% de confiança (IC95%). Das 520 gestantes avaliadas, 72,3% utilizaram os serviços. Estar no segundo e terceiro trimestres associou-se ao uso de serviços odontológicos para tratamento no último atendimento (OR = 2,12; IC95%: 1,12-3,74 e OR = 3,92; IC95%: 2,02-6,86, respectivamente). Gestantes solteiras/separadas, com menor escolaridade, baixo senso de coerência e que percebiam barreiras para o uso tiveram, respectivamente, chances 1,63 (IC95%: 1,03-2,56), 2,54 (IC95%: 1,24-5,20), 2,90 (IC95%: 1,25-6,69) e 2,14 (IC95%: 1,10-4,13) vezes maior de não usar os serviços. Assim, demonstrou-se a relação entre determinantes de saúde e o uso de serviços odontológicos no período pré-gestacional e gestacional. Identificar esses aspectos pode contribuir para a reorganização de políticas voltadas a esse grupo.