A medida que la urbanización continúa acelerándose en todo el mundo, el aumento consecuente de las emisiones de CO2 ha causado desafíos ambientales sustanciales. La regeneración urbana ha surgido como un enfoque prometedor para reducir las emisiones de carbono y desarrollar ciudades de bajo carbono. Aunque tanto la regeneración urbana como la reducción de emisiones de carbono han sido investigadas desde diversas perspectivas, aún se requiere una revisión exhaustiva para revelar completamente su relación multifacética. Basado en 231 artículos publicados entre 2001 y 2023, se realizó un análisis bibliométrico para comprender la trayectoria general y el enfoque principal de la investigación existente. Luego, analizamos cualitativamente los hallazgos principales de los resultados bibliométricos en términos de elementos clave de regeneración, estrategias específicas de regeneración, metodologías de investigación, así como tendencias y agendas de investigación. Los resultados indicaron que la investigación en este campo se está volviendo gradualmente más especializada y completa. Los edificios y la energía siempre han sido dos elementos clave de la regeneración urbana y puntos calientes de investigación. Además, como un proyecto sistemático, la reducción de emisiones de carbono requiere una exploración adicional de las contribuciones de otros elementos de regeneración y sus interacciones en el sistema urbano, lo que necesita el apoyo correspondiente de estrategias de regeneración más específicas y metodologías de investigación. Estos hallazgos pueden avanzar en el desarrollo de caminos innovadores e impactantes para la regeneración urbana orientada a bajo carbono, llevando en última instancia a ciudades sostenibles.