Este artículo describe un procedimiento propuesto para la optimización multiparamétrica de la calidad de las superficies mecanizadas, incluyendo modelos matemáticos que pueden predecir la alta calidad de una superficie mecanizada con precisión y, al mismo tiempo, la alta productividad del proceso en WEDM de aceros para herramientas. La investigación experimental se llevó a cabo utilizando el método de diseño factorial DoE completo, que tiene cuatro parámetros tecnológicos. El parámetro cualitativo de salida medido, la Rugosidad de Superficie (SR), y el parámetro cuantitativo de salida, la Tasa de Eliminación de Material (MRR), fueron evaluados utilizando los métodos de Análisis Relacional Grey (GRA) y Análisis de Varianza (ANOVA). Se desarrollaron Modelos de Regresión Múltiple (MRM) para representar las múltiples respuestas de los aceros para herramientas investigados utilizando un conjunto de herramientas de regresión. Los resultados de la optimización multiparamétrica revelaron una correlación entre los parámetros de variables de entrada del proceso de descarga eléctrica, mientras que los resultados favorables de los parámetros dependientes de salida observados, SR y MRR, se acoplaron a los parámetros de baja corriente de pico, bajo valor de duración del tiempo de pulso, baja tensión de descarga y alto valor de duración del tiempo de apagado del pulso. Basado en la optimización multiparamétrica, se obtuvieron resultados clave que demostraron la dependencia mutua de los parámetros del proceso de salida observados. Se obtuvo un valor óptimo de SR de 1.50 m con configuraciones de nivel L8 para los parámetros de variables de entrada (2 A, 32 s, 90 V y 20 s, respectivamente) y se logró un valor de MRR de 12.50 mm·min.