A atuação dos representantes sociais exerce grande influência sobre o desempenho dos conselhos de saúde e a qualidade da gestão participativa no Sistema Único de Saúde. Este artigo objetivou analisar os mecanismos de representação e as formas de representatividade no âmbito de conselhos de saúde em municípios de diferentes portes populacionais. Trata-se de um estudo de casos múltiplos realizado em Vitória da Conquista, Guanambi e Urandi, na Bahia, Brasil. Os dados e informações foram obtidos por meio da análise de documentos, observação de reuniões plenárias e entrevistas com 30 conselheiros de saúde. Para a análise dos dados, utilizou-se uma matriz teórica estruturada em cinco dimensões: processo de escolha dos representantes; relação entre representantes e representados; tipos de interesse representados; critérios para definição de posicionamentos; e prática participativa. Os resultados demonstraram o predomínio de critérios não eleitorais para a escolha dos representantes. A relação entre representantes e representados é marcada pelo isolamento do representante e reduzida prestação de contas. Predominou a consciência individual na definição de posicionamentos por parte dos conselheiros. A representação nos conselhos de saúde também se mostrou influenciada pelo porte populacional dos municípios. No município de menor população, evidenciou-se consistentes fragilidades para o exercício da representação. Os resultados demonstraram insuficiências do processo representativo. Ressalta-se a necessidade de aproximação entre representantes e representados e a importância da valorização do conhecimento experiencial como elemento capaz de conceder legitimidade à representação.