O objetivo deste estudo foi investigar a relação da insegurança alimentar e as condições de saneamento básico e habitabilidade em domicílios, segundo área urbana e rural no Brasil. Estudo transversal, baseado nos microdados da Pesquisa de Orçamentos Familiares de 2017/2018. Foram analisadas as condições de habitação a partir do tipo de acesso à água, ao escoamento sanitário, ao serviço de coleta de lixo, presença de rio, lago, baías poluídas próximas ao domicílio, presença de encosta próxima ao domicílio e presença de animais sinantrópicos. A insegurança alimentar foi aferida pela Escala Brasileira de Insegurança Alimentar, e considerou-se como desfecho a ocorrência dos níveis mais severos nos domicílios (insegurança alimentar moderada/grave). As estimativas de prevalência e odds ratio foram geradas com intervalos de 95% de confiança, e utilizou-se o software Stata. Na área urbana, os domicílios que tiveram maior chance de insegurança alimentar moderada/grave foram associados a presença de poço, descarte inadequado de lixo e falta de esgoto tratado, e na área rural, as maiores vulnerabilidades estavam relacionadas à presença de esgoto ligado à vala e ao risco de deslizamento/encosta/inundação. O saneamento básico e a habitabilidade apresentaram-se heterogêneos nas áreas rural e urbana do país, e essas condições representam desafios na garantia da segurança alimentar e nutricional.