O crescimento populacional e a expansão urbana ocasionam fortes pressões nas áreas naturais, resultando na substituição das florestas e degradação ambiental. Assim, o estudo objetivou a proposição de uma metodologia para identificação e definição de áreas prioritárias para recuperação vegetal de Áreas de Preservação Permanente (APP) da Área de Proteção Ambiental (APA) do Ribeirão Engenho d’Água, localizada no município de Porto Feliz, SP. A metodologia consistiu na elaboração de diferentes planos de informação e análise multicritério apoiadas em ambiente de Sistema de Informação Geográfica e Sensoriamento Remoto. Os resultados revelaram que 74,52% das áreas de APP necessitam de recuperação ambiental. Quanto à declividade, 15,32% foi classificada como forte ou média nos extremos norte e sul, e na região central 84,68% variaram de fracas a muito fracas. Os solos apresentaram muito fraca erodibilidade em 72,9% da APA. O uso do solo revelou que 84,53% das áreas que necessitam de recuperação são ocupadas por culturas agrícolas; 7,11% por vegetação arbórea-arbustiva; 3,25% por áreas de várzea e pastagem; e pasto sujo totalizaram 3,94%. Em síntese, as áreas que apresentaram média e alta prioridade de recomposição das APPs compõem 9,34% da área de estudo, possuindo, em grande parte, solo do tipo argissolo vermelho e amarelo classificado com potencial de erosão médio a alto, e valores de declividade médios com elevação entre 12 a 20%. A proposta metodológica, auxiliada por geotecnologia, apresentou resultados bastante satisfatórios, podendo ser aplicada no diagnóstico ambiental de bacias hidrográficas com vistas à proteção dos recursos hídricos.