O estudo baseia-se na perspectiva teórica que aponta que a urbanização e a metropolização, no Brasil, estão relacionadas a processos generativos de desigualdades socioespaciais de condições de vida urbana, que, por sua vez, estão associadas a diferentes perfis de situação de saúde. A rede de serviços de saúde constitui-se enquanto resposta aos problemas de saúde que ocorrem no território, tendo o complexo de governança regional da saúde como um meio para a organização do Sistema Único de Saúde (SUS) na região de saúde Metropolitana I do estado do Rio de Janeiro. Destacou-se a singularidade do processo de metropolização ocorrido no estado e a fragmentação do território fluminense. A abordagem sobre as desigualdades socioespaciais permitiu a identificação de disparidades intensas de benefícios urbanos na região e a correlação entre o nível de bem-estar urbano e a proporção de negros e de pobres, mostrando a apropriação dos benefícios urbanos por grupos sociais brancos e de maior renda. Quanto aos problemas de saúde investigados, identificou-se a elevada mortalidade por homicídios, que atinge principalmente a população negra. A proporção de negros foi a variável mais relevante para explicar a variabilidade da mortalidade por doenças isquêmicas do coração e doenças cerebrovasculares. Na abordagem acerca da rede de serviços de saúde, segundo níveis de atenção, verificou-se expansão da cobertura de atenção primária à saúde, mas ainda em patamar insuficiente. A distribuição espacial de unidades de atenção primária ocorre primordialmente em locais com baixo nível de bem-estar urbano. Na atenção às urgências as unidades localizam-se tanto em áreas privilegiadas quanto em áreas carentes de benefícios urbanos. Na atenção hospitalar detectou-se a concentração de hospitais na cidade do Rio de Janeiro e em áreas com as melhores condições de vida urbana. Quanto ao complexo de governança regional da saúde, identificou-se a falta de coordenação federativa entre as três esferas de governo e problemas de cooperação intergovernamental nos espaços decisórios e de gestão da política e dos serviços de saúde na região. O consórcio público entre os municípios da baixada fluminense configura-se como um arranjo profícuo de cooperação intermunicipal e de organização regional dos serviços. O enfrentamento às desigualdades em saúde é comprometido pela fragmentação da rede de atenção e escassez de serviços em alguns lugares. Nesse sentido, são discutidas algumas questões relativas à organização metropolitana da atenção à saúde no Rio de Janeiro.The study is based on the theoretical perspective that points out that urbanization and metropolization in Brazil are related to generative processes of socio-spatial inequalities in urban living conditions, which, in turn, are associated with different profiles of health situation. The health services network is a response to health problems that occur in the territory, having the regional health governance complex as a means for the organization of the Sistema Único de Saúde (SUS) in the Metropolitana I health region of the state of Rio de Janeiro. The singularity of the metropolization process that took place in the state and the fragmentation of the Rio de Janeiro territory were highlighted. The approach to socio-spatial inequalities allowed the identification of intense disparities in urban benefits in the region and the correlation between the level of urban well-being and the proportion of blacks and the poor, showing the appropriation of urban benefits by white and higher income social groups. As for the health problems investigated, high homicide mortality was identified, which mainly affects the black population. The proportion of blacks was a more relevant variable to explain the variability of mortality from ischemic heart diseases and cerebrovascular diseases. In the approach to the health network, according to the levels of care, attention is given to the expansion of health, but still at an insufficient level. A spatial distribution of care units primarily occurs in places with a low level of urban well-being. In emergency care, units are located both in privileged areas and in areas lacking urban benefits. Hospital care detects the concentration of hospitals in the city of Rio de Janeiro and in areas with the best urban living conditions. Regarding the complex of regional health governance, there was a lack of federative coordination between the three spheres of government and problems of intergovernmental cooperation in the decision-making and management spaces of health policy and services in the region. The public consortium between the municipalities of the Baixada Fluminense is configured as a fruitful arrangement of inter-municipal cooperation and regional organization of services. Tackling health inequalities is compromised by the fragmentation of the care network and scarcity of services in some places. In this sense, some issues related to the metropolitan organization of health care in Rio de Janeiro are discussed.