El presente artículo de revisión bibliográfica aborda el tema del aprendizaje autónomo y la metacognición en el bachillerato, centrándose en el desarrollo de habilidades para el siglo XXI. En la actualidad, la globalización y el avance tecnológico imponen demandas crecientes a las instituciones educativas, motivando la promoción del aprendizaje autónomo. El aprendizaje autónomo implica que los estudiantes tomen decisiones significativas sobre su proceso educativo, autorregulando y autoevaluando sus necesidades. La metacognición, por otro lado, es esencial para reflexionar sobre el propio proceso de aprendizaje y planificar acciones. Los hallazgos revelan una fuerte relación entre el aprendizaje autónomo y la metacognición. El desarrollo de esta última permite a los estudiantes ser más autónomos, planificar eficientemente su estudio, seleccionar estrategias apropiadas y evaluar su progreso. Para fomentar estas habilidades, los profesores deben crear un entorno educativo que promueva la reflexión y enseñar estrategias metacognitivas específicas. Además, se exploran teorías educativas relevantes, enfoques pedagógicos y estrategias como el aprendizaje basado en proyectos y el aprendizaje cooperativo. El artículo destaca la importancia de desarrollar habilidades del siglo XXI, como aprendizaje e innovación, conocimientos tecnológicos y habilidades para la vida. Se enfatiza que la metacognición juega un papel crucial, permitiendo la reflexión, cultivando la autonomía y promoviendo estrategias de aprendizaje efectivas. Se presenta un análisis de enfoques educativos y estrategias, reconociendo beneficios y desafíos, y se destaca la necesidad de adaptarse a las demandas del siglo XXI en la enseñanza.