Actualmente, el uso excesivo de pesticidas ha generado contaminación ambiental y efectos nocivos en la salud humana. La liberación controlada de ingredientes activos a través del uso de nanomateriales (NMs) parece reducir la exposición humana y la alteración de los ecosistemas. Aunque el uso de NMs puede ofrecer una alternativa a los métodos tradicionales de diagnóstico y control de enfermedades, es necesario revisar el enfoque actual sobre la aplicación de estos NMs. Esta revisión describe los avances más recientes y significativos en el uso de NMs para diagnosticar y tratar enfermedades de las plantas (bacterias, hongos fitopatógenos, virus y nematodos fitopatógenos) en plantas cultivadas. La mayoría de los estudios se han centrado en reducir, retrasar o eliminar bacterias, hongos, virus y nematodos en las plantas. Tanto las nanopartículas metálicas (incluidos los óxidos metálicos) como las nanopartículas orgánicas (NPs) y los compuestos se utilizan ampliamente en el diagnóstico y control de enfermedades de las plantas debido a su biocompatibilidad y facilidad de síntesis. Se han realizado pocos estudios en relación con las NPs a base de carbono debido a su toxicidad, por lo que los estudios futuros deberían abordar el desarrollo de herramientas de detección, los impactos ecológicos y económicos, y la salud humana. El efecto sinérgico de los NMs como fertilizantes y pesticidas abre nuevas áreas de conocimiento sobre los mecanismos de acción (interacción planta-patógeno-NMs), la interacción de los NMs con nutrientes, los efectos en el metabolismo de las plantas y la trazabilidad de los NMs para implementar enfoques sostenibles. Se necesitan más estudios que involucren modelos in vivo bajo regulaciones internacionales para garantizar su seguridad. Aún existe controversia en la liberación de NMs en el medio ambiente porque podrían amenazar la estabilidad y el funcionamiento de los sistemas biológicos, por lo que la investigación en esta área necesita ser mejorada.