El objetivo del presente estudio consistió en analizar la relación entre la aplicación de estrategias pedagógicas para el desarrollo de la consciencia metacognitiva y el rendimiento académico de los estudiantes de grado once de dos instituciones de educación media vocacional del sector rural, ubicadas en los departamentos del Cauca y Huila, Colombia. Para ello, se utilizó una metodología cualitativa de carácter exploratorio, experimental y descriptivo. La investigación se llevó a cabo en una población de 53 estudiantes de grado once, integrada por dos instituciones educativas del sector rural; la I.E La Belleza, Cauca con 25 estudiantes y la I.E Los Cauchos, Huila, con 28 estudiantes. La información fue obtenida mediante el diseño de tres instrumentos de recolección de datos: el diagnóstico sobre el rendimiento académico estudiantil y factores asociados, el cuestionario estudiantil de análisis de procesos metacognitivos, la entrevista semiestructurada a profesores sobre los procesos de autorregulación del aprendizaje. Los resultados arrojaron que existe una relación de reciprocidad entre el desempeño académico de los estudiantes, las estrategias pedagógicas y los procesos de autorregulación del aprendizaje. En conclusión, sobresale el papel protagónico de los educandos destacando los conceptos metacognitivos como, la motivación, la volición, la autogestión, autorreflexión, la lúdica, la evaluación formativa, estilos de aprendizaje y el rol del docente como agente orientador.