La toronja es rica en flavanonas, particularmente naringina y narirutina. Este estudio investigó los efectos de la temperatura, el tiempo y la relación sólido-líquido en la extracción asistida por microondas y presurizada de flavonoides de la toronja (MWP-CO-HO) y optimizó los parámetros para el máximo contenido total de flavonoides (TFC) utilizando la metodología de superficie de respuesta. Los rangos de las variables independientes fueron 110-160 grados C, 4.00-14.00 min y 1:10.00-1:40.00 g/mL. Las condiciones óptimas fueron 128 grados C, 13.88 min y 1:31.35 g/mL, lo que dio como resultado un TFC de 27.96 +/- 1.29 mg equivalente a naringina/g de peso seco. En estas condiciones, el rendimiento de extracción, el contenido total de fenoles, la capacidad de reducción férrica del plasma, la capacidad antioxidante de reducción cúprica y el IC DPPH fueron 55.17 +/- 1.90% (base seca), 25.42 +/- 1.39 mg equivalente a ácido gálico/g, 39.16 +/- 1.61 umol equivalente a trolox/g, 81.64 +/- 0.29 umol equivalente a trolox/g y 1.60 +/- 0.01 mg/mL, respectivamente. En comparación con la extracción convencional (CE), MWP-CO-HO produjo un TFC, contenido fenólico y actividad antioxidante más altos, mientras que redujo el tiempo de extracción en 13.68 veces. Estos resultados destacan los residuos de cáscara de toronja como una fuente sostenible de compuestos bioactivos y demuestran que MWP-CO-HO es una alternativa ambientalmente sostenible y eficiente a los métodos convencionales.