Los aportes conceptuales y metodológicos de este trabajo se desarrollan a partir de reconocer la importancia que tienen las ciudades para el Desarrollo Sostenible global. Para avanzar en el conocimiento de esta problemática se caracterizan los aspectos sociales, ambientales y económicos en el contexto urbano latinoamericano y se analizan, en concreto, las dificultades que presentan las ciudades de tamaño mediano para su sostenibilidad. La revisión del tema de estudio se centra en la evolución que han tenido durante la última década en América Latina la investigación, la gestión y la evaluación del desarrollo urbano sostenible y la incidencia de los principales enfoques en los modelos aplicados para la sostenibilidad de la ciudad. El análisis de los resultados permite afirmar que para orientar la planificación del desarrollo sostenible es necesario construir metodologías más apropiadas para conocer la realidad urbana de las ciudades latinoamericanas en el contexto de la sostenibilidad. La propuesta de la metodología de planificación integra la investigación, la gestión y la evaluación y desarrolla las bases conceptuales y los instrumentos para cada uno de los componentes así: para la investigación define los criterios básicos para la interdisciplinariedad y la participación comunitaria y propone como instrumento metodológico el Perfil de Desarrollo Sostenible. Para la gestión define las características técnicas y políticas de actuación y propone estrategias para implementar la Agenda Local 21. Para la evaluación diseña un sistema en el que se definen las dimensiones, los componentes, los fenómenos y los indicadores que permitirán evaluar el estado en que se encuentran las ciudades y conocer el índice o tendencia de sostenibilidad urbana.Como parte integral del proceso metodológico de este trabajo se aplican los indicadores y se calcula el índice de sostenibilidad en cuatro ciudades medianas de América Latina, tomadas como estudio de caso: Curitiba y Porto Alegre en Brasil y Cali y Medellín en Colombia. En las diversas fases de interpretación y análisis crítico del sistema propuesto se realizaron reuniones de consulta con miembros de la Red Latinoamericana de Estudios Ambientales Urbanos para llegar al consenso sobre los indicadores. Finalmente, se plantea una propuesta de escenario de trabajo futuro para la sostenibilidad urbana de la ciudad de Cali. Con el resultado de esta investigación se pretende avanzar en la construcción conceptual y metodológica que aporte al estudio de la sostenibilidad en un sistema tan complejo como el urbano y motive el desarrollo de futuras investigaciones. / The conceptual and methodological contributions of the present research are developed on the basis of the recognition of the relevance that the cities have with regard to the Global Sustainable Development. In order to advance in the knowledge of this issue the social, economical and environmental aspects in the Latin American urban context have been distinguished, and the difficulties that the medium-sized cities cause to sustainability have been analyzed.The review of the topic analyzed is focused on the evolution that the research, the management and the assessment of the urban sustainable development have had during this last decade in Latin America and on the impact of the main approaches upon the models applied for the sustainability of the city. The analysis of the results obtained leads us to state that it is necessary to built more appropriate methodologies in order to study the urban reality of the Latin American cities in the context of sustainability, as well as to guide its planning.The town planning proposal integrates the research, the management and the assessment, and develops the conceptual and methodological grounds of each of the referred components as follows: With regard to the research component, this proposal defines the basic criteria for the interdisciplinary nature, community participation and proposes as a methodological instrument the Profile of Sustainable Development.With regard to the management component, the present proposal defines the technical and political characteristics of action and sets out strategies for the implementation of the Local Agenda 21. Finally, this proposal designs, for the assessment component, a system in which the dimensions, the components, the variables, as well as the indicators that will allow us to assess the state and know the tendency or urban sustainability index, are integrated.As an integral part of the methodological process of this research, the indicators, and the sustainability index, have been applied in four (4) medium-sized Latin American cities taken as objects of study: Curitiba and Porto Alegre in Brazil and Cali and Medellín in Colombia. During the several interpretation phases and the critical analysis of the system proposed, consulting meetings were carried out with members of the Red Latinoamericana de Estudios Ambientales Urbanos in order to reach a consensus on the indicators to be used. Finally, the future scenario of urban sustainability of the city of Cali is considered.The result of this research intends to be a conceptual and methodological advance that contributes significantly to the study of the sustainability of complex systems, such as the urban system. Furthermore, it hopes to encourages the development of future researches in this field. In fact, there is still a long way to go in order to reach scientific certainties or strengthened hypothesis' about a Sustainable Development Model that is still under construction, and which requires an interdisciplinary, participative and shared conception of town planning for sustainable cities of Latin America.