Este artigo tem como objetivo identificar os índices de sustentabilidade do sistema na produção olerícola, desenvolvido por agricultores familiares no município de Erechim (RS). Para a realização do trabalho, foi utilizada a abordagem de estudo de caso, a qual contou com técnicas quantitativas e qualitativas para a coleta das informações. A pesquisa foi realizada em seis propriedades rurais no município de Erechim, entre os meses de janeiro e abril de 2017. Para a análise dos indicadores de sustentabilidade foi utilizada a metodologia de avaliação da sustentabilidade em agroecossistemas denominada Marco para Avaliação de Sistemas de Manejo de Recursos Naturais incorporando Indicadores de Sustentabilidade (MESMIS). Dessa forma, foram avaliados os aspectos econômicos, sociais e ambientais das propriedades rurais, e apresentadas ações dentro do contexto da gestão ambiental que visam à melhoria da sustentabilidade dos sistemas de produção olerícolas em relação à realização de compostagem de resíduos orgânicos e adoção de outras técnicas de manejo e conservação do solo; construção de cisternas e proteção de fontes e demais recursos hídricos; coleta dos resíduos sólidos; cultivo de mudas e uso de sementes crioulas. Além disso, sugeriu-se a realização do controle financeiro da atividade produtiva, e a construção de novos canais de comercialização para acessar novos mercados. Também foi sugerida a criação da política ambiental para orientar as ações nas propriedades rurais familiares. Sendo assim, acredita-se que essas ações possam servir de instrumentos para fortalecer a agricultura familiar no que diz respeito à produção de alimentos de qualidade e à melhoria da sustentabilidade dos agroecossistemas.