El elevado consumo energético de las ciudades, el predominio de los combustibles fósiles en la matriz energética y su incidencia en el cambio climático constituye una preocupación para los gobiernos actuales. Ante esta situación, las fuentes renovables de energía representan una alternativa para garantizar el acceso a una energía sostenible, equitativa y segura, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, y contribuir a la mitigación del cambio climático. Es necesario acercar la generación de energía al punto de consumo final, para evitar las pérdidas de transmisión y distribución. La ciudad de Santa Clara, Cuba, no se encuentra ajena a esta problemática y representa la mayor consumidora energética de la provincia de Villa Clara. Esta necesidad motiva la presente ponencia que basada en modelos actuales de aprovechamiento de las fuentes renovables de energía en los elementos del diseño urbano permitió definir un marco de aplicación para las ciudades cubanas. Se emplean métodos analítico-sintético de investigación documental para establecer un marco teórico que relacione la problemática de estudio con sus posibles soluciones. Como resultado se obtiene un diagnóstico del estado actual de la producción de energía renovable en el caso de estudio que sirve de base para la propuesta de integración de estos modelos en un sector específico de la ciudad. La ponencia concluye destacando la integración de los modelos de aprovechamiento de las fuentes de energía renovable en el diseño urbano acercando la producción al consumidor final, y garantiza el acceso a una energía más asequible, sostenible y segura.