A proporção de óbitos por causa mal definida é um indicador de grande importância para avaliar a qualidade do Sistema de Informação sobre Mortalidade, bem como, o acesso e a qualidade dos serviços de saúde. Este trabalho objetivou caracterizar os óbitos por causa mal definida na população idosa, residente no estado de Pernambuco, analisando suas relações com indicadores sociodemográficos e de acesso aos serviços de saúde. O estudo foi realizado em duas etapas: a primeira com abordagem descritiva e a segunda ecológica. Na primeira etapa a evolução temporal da mortalidade proporcional por causa mal definida na população idosa (&#1048724; 60 anos) foi descrita no período entre 1979 e 2005. Para o triênio 2003-2005 foi calculada a mortalidade proporcional por causa mal definida por faixa etária, sexo, local de ocorrência do óbito, raça/cor e causas específicas. Os dados sobre os óbitos foram provenientes do Sistema de Informação sobre Mortalidade. Na segunda etapa a unidade de análise correspondeu aos municípios com coeficiente de mortalidade geral padronizado adequado, no triênio 2003-2005. A relação entre o coeficiente de mortalidade por causa mal definida na população idosa e as variáveis independentes IDH, porte populacional, taxa de internação hospitalar e cobertura do PSF, foi analisada por meio de razões de taxas dos municípios agrupados em quartis, correlação de Pearson e regressão linear. Os resultados mostraram uma redução, ao longo do tempo, da proporção de óbitos por causa mal definida na população idosa. No triênio 2003-2005, houve predomínio de óbitos por causa mal definidas em idosos com 80 anos ou mais e do sexo masculino. A maioria dos óbitos ocorreu em domicílios e sem assistência médica. O coeficiente de mortalidade por causa mal definida apresentou correlação negativa com a taxa de internação hospitalar na população idosa, IDH e o porte populacional dos municípios (p<0,01). No modelo de regressão linear permaneceram três variáveis (cobertura do PSF, IDH e internação hospitalar), com coeficiente de determinação de 0,60. A evidência de desigualdades entre os municípios de Pernambuco quanto à mortalidade por causa mal definida e sua relação com aspectos sociodemográficos e de acesso aos serviços de saúde, pode contribuir para o planejamento de ações que visem melhorar a atenção à saúde da pessoa idosa