En este estudio se propone un esquema de integración sistémica entre los diferentes elementos del diseño teórico de la investigación desde los principios rectores de la investigación holística. Se define una metodología de trabajo orientada a la identificación de los elementos clave del proceso investigativo a partir del análisis sistémico de la situación problémica y su relación con el objeto de estudio y su campo de acción. Se incluye la definición de categorías rectoras, la integración sistémica de contenidos y la presentación de un esquema sintético para la orientación metodológica del proceso investigativo. Como resultado, se presenta la sistematización epistemológica del proceso investigativo a través de dos casos aplicativos. Se concluye que el esquema orientador presentado permite generar una didáctica propia para orientar el desarrollo de propuestas y proyectos de investigación científica de calidad, alto impacto y pertinencia, y favorece la comprensión de los procesos y cursos de investigación científica en la educación superior.