Los muestreos por distancias y los conteos repetidos son herramientas importantes para estimar la densidad de población de las aves. Aquí utilizamos un enfoque basado en modelos para evaluar la densidad de población de un ave amenazada, la tangara multicolor (Chlorochrysa nitidissima). Durante cuatro meses, realizamos 144 muestreos de conteo de puntos fijos para muestrear la Tangara multicolor por medio de detecciones visuales y auditivas en cuatro hábitats: borde de bosque, bosque maduro, bosque secundario y bosque ribereño. Utilizamos conteos replicados espacialmente, muestreos de distancia y modelos mixtos multi-nominales de Poisson para estimar la densidad de población. Acumulamos un esfuerzo de muestreo representado por 576 repeticiones en 144 puntos con 96 h de observación. El modelo mixto multinomial de Poisson mostró el mejor ajuste debido a la baja varianza de las estimaciones de densidad en comparación con los métodos de distancia convencional y los conteos replicados espacialmente. Los resultados de este modelo evidenciaron una notable estimación de mayor densidad (1.3 - 2.05 individuos / ha) de la Tangara multicolor, particularmente en bosques maduros y secundarios. Discutimos las ventajas de un enfoque basado en modelos en relación con los índices de densidad para analizar las densidades de población de especies en peligro de extinción como la tangara multicolor.