Este artigo apresenta e discute um estudo de caso sobre medição de desempenho ambiental (MDA) baseada em um método multicriterial de apoio à decisão, o AHP. A medição foi feita em uma operação de manufatura da indústria automotiva, cujo Sistema de Gestão Ambiental (SGA) é certificado conforme a norma ISO 14001:2004. A metodologia foi desenvolvida de forma a viabilizar a sua extensão a outras indústrias ou tipos de operação. O artigo inicia apresentando uma discussão sobre desempenho empresarial e ambiental, justificando a necessidade de um índice para medir e comunicar este desempenho. Cita-se o método multicriterial usado e, a seguir, propõe-se a metodologia de medição, na qual se formulam construtos de sustentação do índice, calculam-se importâncias relativas dos construtos e especificam-se os indicadores. O índice foi calculado para o desempenho atual, chegando-se a um desempenho ambiental próximo a 85% do máximo possível. Os construtos empregados na medição são: resíduos sólidos; efluentes; emissões atmosféricas; uso de recursos naturais; e gestão ambiental. As principais oportunidades de melhoria ambiental são reduções no uso de recursos naturais e em emissões atmosféricas.