Este estudio aborda los múltiples desafíos inherentes a la implementación de sistemas eficaces de gestión de residuos en ciudades inteligentes. Las tendencias globales recientes indican una mayor adopción de tecnologías de la Industria 4.0, como el Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) y el análisis de datos, para optimizar la recolección y el procesamiento de residuos. Esta investigación integra tres dominios interrelacionados: innovación en modelos de negocio, paradigmas de ciudades inteligentes y sostenibilidad en la gestión de residuos. Basados en los hallazgos, los autores presentan una serie de recomendaciones para que los responsables políticos y los gestores urbanos incorporen modelos de negocio sostenibles en las infraestructuras de gestión de residuos de las ciudades inteligentes. Estas contribuciones buscan promover el desarrollo de sistemas de gestión de residuos resilientes, eficientes y ambientalmente responsables en las ciudades inteligentes.