Este trabajo tiene como objetivo realizar la caracterización de la subcuenca hidrográfica Ranchuelo, provincia de Villa Clara, e identificar los principales componentes que atentan contra la sostenibilidad del agroecosistema, lo que contribuye a una mejor planificación y gestión de los recursos, un mejor uso y conservación de los suelos y el agua, así como al incremento de la producción agropecuaria. El déficit y mal aprovechamiento de los recursos hídricos, el manejo inapropiado de los suelos y el bajo índice de reforestación constituyen los principales problemas ambientales detectados. Se propone el empleo de técnicas de riego más eficientes, incrementar al máximo las obras de captación de agua superficial y de lluvia, la aplicación de técnicas agrícolas que aumenten la retención del agua en el suelo e intensificar las siembras de árboles en el territorio. Se realizó la evaluación de las tierras para cultivos de interés estratégico utilizando el sistema automatizado AGRO 24. Las bases de datos digitales con información sobre los recursos naturales de la región y el modelo digital de elevación se construyeron mediante el Sistema de Información Geográfico QGIS. La evaluación de la sostenibilidad del agroecosistema permitió identificar las unidades de tierra que presentan problemas con este indicador y necesitan un manejo diferenciado.