Objetivo: Caracterizar las metodologías para la evaluación integral de la sostenibilidad del transporte urbano, e identificar las oportunidades de investigación en países en desarrollo. Materiales y métodos: Se hace una revisión estructurada de la literatura en tres etapas y se propone una taxonomía para la caracterización de marcos conceptuales, modelos analíticos, índices e indicadores. Se presenta también un análisis de los indicadores en once categorías propuestas. Resultados y discusión: Se evidencia un incremento en la literatura científica e institucional dedicada al estudio de metodologías para la evaluación de la sostenibilidad en las últimas dos décadas. Sin embargo, se observa también la carencia de métodos que permitan incluir las dimensiones económica, ambiental y social de manera integral, en particular para evaluar la sostenibilidad de los sistemas de transporte urbano. La mayor parte de los trabajos está centrada en el desarrollo de índices e indicadores, y en la aplicación en países europeos y norteamericanos. Conclusiones: La caracterización identifica cuáles son las metodologías, las instituciones y los países que han implementado evaluaciones integradas de la sostenibilidad del transporte urbano. Igualmente, se identifican las dimensiones de la sostenibilidad más estudiadas, y se reseñan las oportunidades de investigación en países en desarrollo.