La producción de biodiésel actualmente sigue un modelo de primera generación que utiliza aceites comestibles como materias primas. Tal modelo de producción es insostenible, considerando que está limitado por el alto costo de los aceites comestibles, compite con el sector alimentario y está vinculado a la deforestación y otras amenazas ambientales. Cambiar la base de materia prima a aceites no comestibles brinda una oportunidad para aumentar la sostenibilidad de la industria del biodiésel y evitar conflictos con la producción de alimentos. El procesamiento de semillas oleaginosas no comestibles para extraer el aceite utilizado en la producción de biodiésel genera grandes cantidades de residuos, como tortas desaceitadas, cáscaras de semillas y frutos, así como tallos y hojas de plantas resultantes de la poda y otras prácticas agronómicas. La mayoría de esos residuos actualmente se desechan quemándolos o se utilizan de manera subóptima. La bioconversión siguiendo la ruta de la plataforma de azúcar, la digestión anaeróbica o la producción de enzimas proporciona medios para mejorarlos a biocombustibles avanzados y productos de alto valor agregado. La bioconversión de la biomasa vegetal, incluidos los residuos de semillas oleaginosas, requiere un pretratamiento para mejorar su susceptibilidad a enzimas y microorganismos. Esta revisión proporciona una perspectiva sobre enfoques de bioconversión aplicables a diferentes residuos de especies vegetales productoras de semillas oleaginosas. Se discuten críticamente informes recientes sobre el pretratamiento de residuos de semillas oleaginosas no comestibles para mejorar su bioconversión a través de la ruta de la plataforma de azúcar o la digestión anaeróbica. Esta revisión se basa en una búsqueda exhaustiva realizada entre enero y mayo de 2023.