O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, sendo assim o objetivo deste trabalho foi apresentar os impactos econômicos, sociais e ambientais do seu cultivo além de mostrar algumas aplicações dos subprodutos gerados no processo de produção com enfoque na sustentabilidade do setor. Para tanto, a metodologia utilizada foi a revisão da literatura disponível em quatro bases de dados: Scielo, CAPES, Science Direct e Google Scholar sobre o tema. Percebe-se que a indústria sucroalcooleira produz um impacto tanto no setor econômico, social e ambiental. Os subprodutos oriundos do processamento quando bem utilizados podem promover lucros, diminuição dos problemas ambientais e geração de emprego e renda. Porém, é necessário grande investimento tanto do setor público e privado em tecnologias e pesquisas acadêmicas, pois, a utilização dos subprodutos é altamente promissora para o desenvolvimento sustentável permitindo a correta destinação dos resíduos gerados, conduzindo ao caminho promissor do desenvolvimento sustentável.