La reducción de la biodiversidad vegetal en los sistemas agrícolas tropicales constituye una problemática relevante para la sostenibilidad ambiental y la estabilidad productiva de los agroecosistemas, debido a que la simplificación de los sistemas productivos limita los procesos ecológicos que sostienen la fertilidad del suelo y la resiliencia agrícola. Frente a esta situación, el objetivo del estudio fue analizar la relación entre biodiversidad vegetal y sostenibilidad en sistemas agrícolas tropicales, con el propósito de identificar la incidencia de la diversidad de especies vegetales en variables ecológicas y productivas del agroecosistema. La investigación se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo de alcance explicativo y diseño no experimental, sustentado en el análisis de información secundaria proveniente de informes y bases de datos elaboradas por organismos estatales y entidades nacionales e internacionales relacionadas con agricultura sostenible y conservación ambiental. Para el procesamiento de los datos se aplicaron técnicas estadísticas como el coeficiente de correlación de Pearson y un modelo de regresión lineal múltiple. Los resultados evidenciaron una fuerte relación positiva entre biodiversidad vegetal y materia orgánica del suelo (r = 0.82), así como una asociación significativa entre diversidad vegetal y cobertura arbórea (r = 0.79), mientras que la relación con el rendimiento agrícola fue moderada pero favorable (r = 0.54). Asimismo, el modelo de regresión indicó que la biodiversidad vegetal y la fertilidad del suelo explican el 68 % de la variación del rendimiento agrícola, lo que confirma la relevancia de los factores ecológicos en la estabilidad productiva. Estos hallazgos evidencian que la diversificación vegetal fortalece la fertilidad del suelo y la resiliencia de los sistemas agrícolas tropicales.