Sachverhalt: A. S._ war als Kranführer bei der K._ SA tätig und in dieser Eigenschaft bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) gegen die Folgen von Unfällen und Berufskrankheiten versichert. Am 18. August 2009 fiel ihm eine Schaltafel auf die rechte Schulter, woraus eine Prellung der Schulter und des Schulterblattes resultierte (Bericht des Dr. med. G._ vom 27. August 2009). Die SUVA erbrachte Versicherungsleistungen in Form von Heilbehandlung und Taggeld. Gestützt auf die kreisärztliche Untersuchung des Dr. med. B._, Facharzt FMH für Orthopädische Chirurgie und Traumatologie des Bewegungsapparates, vom 31. Mai 2010 stellte die SUVA ihre Leistungen per sofort ein (Verfügung vom 3. Juni 2010). Auf Einsprache hin gewährte sie die vorübergehenden Leistungen weiter, tätigte zusätzliche medizinische Abklärungen und liess den Versicherten erneut durch den Kreisarzt Dr. med. B._ beurteilen. Mit Verfügung vom 11. Juli 2011 teilte sie S._ die sofortige Einstellung der Versicherungsleistungen mit, da die aktuellen Beschwerden nicht mehr unfallbedingt seien. Daran hielt sie mit Einspracheentscheid vom 20. September 2011 fest. B. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Basel-Stadt wies die dagegen erhobene Beschwerde ab (Entscheid vom 19. März 2013). C. S._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit den Rechtsbegehren, unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei die Sache an die Vorinstanz bzw. an die SUVA zu weiteren medizinischen Abklärungen und neuem Entscheid zurückzuweisen. Es seien ihm ab 11. Juli 2011 weiterhin Heilkosten- und Taggeldleistungen zuzusprechen. Ferner wird um unentgeltliche Rechtspflege ersucht. Auf die Durchführung eines Schriftenwechsels wurde verzichtet.