Un des objectifs d'une carte scolaire est de limiter les inégalités scolaires entre élèves. Cependant cette visée du système (ainsi que le principe même de la carte scolaire) ont nourri de très nombreuses controverses, en particulier sur leur efficacité. Ainsi, cela a été un enjeu de la campagne présidentielle de 2007 et Nicolas Sarkozy a promis sa suppression, suppression engagée depuis.
Les partisans de la carte scolaire, tels Agnès van Zanten, directrice de recherche au CNRS estime que c'est un gage d'égalité et que, « les pays qui ont totalement libéralisé la carte scolaire [...] sans aucune régulation sont des pays où, globalement, les inégalités scolaires sont les plus fortes. » Elle soutient ainsi que, aux États-Unis, au Royaume-Uni ou en Belgique, des systèmes ponctuels ont été mis en place pour limiter les effets inégalitaires de la suppression de la carte scolaire :
Des expériences d'assouplissement ont été menées à partir de 1984, et plus récemment dans les lycées parisiens, sans être véritablement évaluées. Selon la FCPE, partisan du maintien de la carte scolaire, elles favoriseraient la concentration des problèmes dans un même établissement et ne feraient donc que renforcer les inégalités. Enfin, l'Inspection générale de l'Éducation nationale a estimé dans un rapport de juin 2008 que la suppression de la carte scolaire renforcerait la ghettoïsation des établissements en favorisant la baisse de la mixité sociale. La Cour des comptes estime quant à elle en novembre 2009 qu'il y a « risque de ghettoïsation ».
À l'inverse, fustigeant les effets pervers de la carte scolaire qui permet seulement à certains parents d'obtenir des dérogations, Philippe Manière écrit dans L'aveuglement français : « la règle, comme souvent en France, n'est incontournable que pour ceux qui n'ont pas de relations. Aux autres ,le principe de l'égalité ne s'applique qu'avec une inflexibilité modérée. » De même, Alain Madelin déclarait en 1999 que la carte scolaire conduit à la « ghettoïsation » de la société car « seuls les enfants des couches les plus favorisées ont les moyens de contourner la carte scolaire ». Les opposants à la carte scolaire défendent donc sa suppression ou son réaménagement, arguant qu'ainsi la sélection se fera par le mérite et non par l'argent ou les relations.
Le sociologue François Dubet déclare pour sa part : « La carte scolaire ne marche pas pour deux raisons. D'abord, dans les grandes villes, elle reproduit fidèlement les inégalités entre les quartiers, elle les cristallise et les accroît. Ensuite, une partie de la population [..] triche pour éviter le collège de son secteur, ce qui aggrave la situation des établissements difficiles. » Il défend donc un aménagement de la carte scolaire.
D'autres pointent la privation de choix que représente la carte scolaire. Ainsi, Rod Paige, ancien ministre de l'éducation américain, « [refuse que] les élèves soient enchaînés à une école par un diktat légal et un mandat bureaucratique ». Il estime que la fin de la carte scolaire est une chance pour l'enseignement public, l'obligeant à s'adapter aux besoins des élèves : « Le choix sauvera l’école publique ».
L'opposition à la carte scolaire a rencontré un écho dans plusieurs mesures gouvernementales depuis 2002 en France : Gilles de Robien ou Dominique de Villepin ont pris parti pour le « réaménagement » de la carte scolaire et Gilles de Robien avait permis une dérogation à tous les titulaires de la mention très bien au brevet originaires d'une ZEP. Cette mesure a eu un impact ambigu. D'une part, elle aurait augmenté la mixité sociale dans les lycées favorisés, mais elle aurait globalement réduit la mixité scolaire selon Agnès van Zanten.
Lors de l'élection présidentielle de 2007, Nicolas Sarkozy a demandé sa suppression et Ségolène Royal son réaménagement, « l'idéal étant la suppression ». À l'inverse François Bayrou et Laurent Fabius se sont prononcés très clairement pour son maintien : « Un assouplissement serait un faux libre choix ».
Après l'élection présidentielle du printemps 2007, la carte scolaire fait un retour marqué dans le débat public. Le PCF proteste contre la volonté du gouvernement d'assouplir la carte scolaire, une mesure que le PCF juge « révoltante », en affirmant que « le gouvernement Fillon entend ainsi proclamer purement et simplement la fin de l'école de la République ».
En décembre 2007, Xavier Darcos confirme la suppression de la carte scolaire. La mesure est mise progressivement en place. Pour le ministère de l'éducation nationale, c'est une manière de favoriser l'égalité des chances et la diversité sociale au sein des établissements scolaires. En 2010, une enquête menée par le Syndicat national des personnels de direction de l'éducation nationale (SNPDEN), souligne selon Le Monde que « le paysage se radicalise », « les bons établissements attirent tous les bons élèves et les collèges ou lycées moyens sont tirés vers le bas ».