Debido a las consecuencias del cambio climático, las afectaciones del microclima y el efecto de isla calor en las ciudades, esta investigación busca evaluar el potencial de ventilación natural y aprovechamiento energético a escala urbana en Casco Antiguo de la Ciudad de Panamá. Indicadores como Potencial Climático de Ventilación Natural (PCVN), Horas Satisfechas de Ventilación Natural (NVSH) e Indicador de Consumo Eléctrico (ICE) fueron empleados. Para ello, se llevaron a cabo simulaciones energéticas dinámicas acoplando los programas ENVI-met y DesignBuilder. Un proceso de optimización a partir de estudios paramétricos y análisis de sensibilidad permite comparar materiales de construcción de envolventes, acristalamientos y horario de operación de ventanas con cantidad de horas de incomodidad térmica. Los resultados mostraron que el espacio construido no cuenta con un microclima beneficioso para ventilación natural (PCVN = 19.41%) y esta no favorece el confort térmico interior de las edificaciones (NVSH = 3.11%). El proceso de optimización mostró que los materiales de las envolventes no generan cambios significativos con respecto a horas de incomodidad térmica en modo pasivo a escala urbana; sin embargo, un aprovechamiento energético en modo activo se vio reflejado al implementar paredes y techos de material super aislado.