Conocer el balance energético en los sistemas agrícolas es esencial para una comprensión holística de la sostenibilidad, la productividad y el retorno económico. El objetivo de este estudio fue estimar la demanda energética acumulativa (CED), las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y la huella de carbono en sistemas de producción industrial de papa y tomate en la región sureste de Brasil, identificando estrategias de mitigación en diferentes escenarios. Se utilizó la metodología de Análisis de Ciclo de Vida, definiendo dos unidades funcionales: un hectárea de cultivo y un kilogramo de vegetal producido. Las CED para la producción de tomate y papa fueron de 59,553.56 MJ/ha (o 0.54 MJ/kg) y 57,992.02 MJ/ha (o 1.45 MJ/kg), respectivamente. Las emisiones de GEI fueron de 5425.13 kg CO eq/ha para la producción de papa y 5270.9 kg CO eq/ha para la producción de tomate, resultando en huellas de carbono de 0.135 y 0.042 kg CO eq/kg, respectivamente. Los fertilizantes, el diésel y los pesticidas fueron los principales contribuyentes a la CED y a las emisiones de GEI. Por lo tanto, para lograr una mayor sostenibilidad en la producción de estos vegetales y mitigar los impactos en el medio ambiente generados por la alta demanda de energía y las emisiones de GEI, es necesario reemplazar los fertilizantes sintéticos con fuentes orgánicas, los pesticidas químicos con pesticidas biológicos, el diésel con biodiésel o el uso de vehículos y tractores eléctricos, lo que resulta en reducciones de hasta un 39 y 52% en las emisiones de GEI para papas y tomates, respectivamente.