Los métodos multicriterio son herramientas muy atractivas para abordar la complejidad inherente de evaluar problemas en diversas áreas científicas. La combinación de métodos como Delphi/AHP está surgiendo como una alternativa sólida para evaluar la sostenibilidad de fuentes de energía renovable. En esta investigación teórico-descriptiva, se propone el uso del método Delphi para seleccionar criterios y subcriterios con el fin de obtener un alto nivel de fiabilidad, mientras que el método AHP se utiliza para establecer un orden de preferencia entre las alternativas analizadas. Este proceso requiere el apoyo de un comité de expertos, cuyo papel es identificar las diversas alternativas de biomasa que se pueden utilizar en la industria azucarera, considerando aspectos relacionados con la sostenibilidad. Los expertos seleccionados han identificado indicadores de energía, exergía y emergetismo, en los cuales se integran aspectos económicos, ambientales y sociales. El análisis multicriterio muestra que la variante V1 fue la más satisfactoria en términos de sostenibilidad de la biomasa, representando el 45% y el 53% de las prioridades generales en los estudios de caso evaluados. Además, el análisis de sensibilidad bajo un escenario de igual peso para ambos casos de estudio evidenció que la variante V1 adquirió la puntuación más alta (38.17%) entre todas las alternativas. La variante V4 obtuvo la segunda puntuación más alta (31.79%), mientras que la alternativa V2 solo logró el 29.04%, respectivamente. La integración de los métodos Delphi/AHP emerge como una herramienta novedosa para evaluar la sostenibilidad en diferentes industrias del sector energético.