El objetivo fue indagar respecto a los desafíos mundiales en la conformación de ambientes de aprendizaje que estén orientados al fortalecimiento del rendimiento académico como indicador global de la calidad educativa. Fue un análisis cualitativo, bajo el modelo de revisión sistemática, utilizando 50 documentos científicos digitales en el período 2017-2023, de Sciencedirect, Redalyc, Scopus, Scielo, Google Académico, Dialnet, Amelica, Elsevier, y repositorios institucionales. Las dimensiones de análisis fueron: naturaleza de los ambientes de aprendizaje y su evolución en el contexto pedagógico; relación de los ambientes con la mejora del rendimiento; desafíos actuales y futuros en el diseño de estos ambientes. Se encuentra que los ambientes de aprendizaje son directamente proporcionales al rendimiento académico efectivo. Se concluye que el reto es hacia el diseño de ambientes caracterizados por sólidas interacciones sociales; alta capacitación docente; trabajo en equipo; mediación tecnológica; inclusión social; autoaprendizaje; retroalimentación; generación de conocimiento; recreación.