RESUMEN: La necesidad de tener una producción de alimentos sanos y nutritivos que mejore la soberanía alimentaria ha sido una preocupación de muchos gobiernos. Este presente trabajo se realizó con el propósito de identificar modelos de producción sostenible de alimentos del cantón Píllaro como aporte a la Soberanía Alimentaria - SA. Además, se evaluaron indicadores de SA, con el fin de conocer el aporte de los modelos identificados. Los indicadores consideran cinco parámetros: acceso a recursos, modelos de producción, transformación y comercialización, consumo alimentario y derecho a la alimentación y políticas agrarias. Para este propósito se aplicó una encuesta que se enfoca en parámetros agroecológicos, donde se estudiaron variables como: tipo de producción (agrícola y pecuaria), tamaño de tierra (área aproximada por agricultor), cantidad producida (volumen de producción por cada rubro), y diversificación de cultivos (número de cultivos empleados por parcela de tierra). A través de este método se encontró una extensa lista de especies agrícolas cultivadas por la población analizada. Mediante el análisis de resultados se identificaron tres modelos agroalimentarios con producción sostenible, los cuales están basados en la diversificación de cultivos por lo que se ha establecido como modelos agroalimentarios de diversificación alta, media y baja. Con estos resultados se demuestra la influencia de los modelos agroalimentarios en la Soberanía Alimentaria del cantón Píllaro y se comprueba que la diversificación de cultivos permite disponibilidad de alimentos variados provistos por prácticas de la agricultura familiar y campesina.