La humanidad enfrenta serios problemas relacionados con el suministro de agua, los cuales serán agravados por el crecimiento de la población. El agua utilizada en las actividades humanas debe ser tratada para volver a estar disponible sin plantear riesgos para la salud humana y el medio ambiente. En este contexto, las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) han ganado importancia. El proceso de tratamiento en las PTAR es complejo, consta de varias etapas, que consumen cantidades considerables de recursos, principalmente energía eléctrica. Minimizar dicho consumo de energía mientras se satisfacen los requisitos de calidad y ambientales es esencial, pero es una tarea desafiante debido a la complejidad de los procesos llevados a cabo en las PTAR. Una forma de evaluar el rendimiento de las PTAR es a través de los conocidos Indicadores Clave de Rendimiento (KPIs). Los KPIs son indicadores numéricos del rendimiento del proceso, siendo una forma simple y común de evaluar la eficiencia y eco-eficiencia de un proceso. Aplicando KPIs a las PTAR, se pueden crear o mejorar técnicas para monitorear, predecir, controlar y optimizar la eficiencia y eco-eficiencia de las PTAR. Sin embargo, el uso de metodologías computacionales que utilizan KPIs (metodologías basadas en KPIs) sigue siendo limitado. Este documento proporciona una revisión de la literatura del estado actual de las metodologías basadas en KPIs para monitorear, controlar y optimizar la eficiencia energética y eco-eficiencia en las PTAR. En este documento, se identifican, evalúan y sintetizan estudios presentados en 21 documentos, 12 relacionados con monitorear y predecir problemas, y 9 relacionados con problemas de control y optimización. También se identifican y discuten direcciones futuras de investigación relacionadas con problemas no resueltos.