Brasil es uno de los mayores consumidores de fertilizantes y depende en gran medida del mercado internacional para satisfacer su demanda de insumos para la producción agrícola. La complejidad de la cadena de suministro de fertilizantes nos motivó a llevar a cabo este estudio sobre el rediseño de la cadena logística de fertilizantes y evaluar estrategias para reducir los costos logísticos mediante el rediseño de la red de mezcla de fertilizantes en Brasil, un país que depende en gran medida de los fertilizantes importados para la agricultura. Presentamos un modelo de optimización de programación lineal entera mixta de múltiples productos que abarca la red logística, desde los puertos de importación hasta las fábricas de mezcla y los centros de suministro de fertilizantes agrícolas. Este modelo incluye infraestructura logística e impuestos, contabilizando las emisiones de gases de efecto invernadero (específicamente dióxido de carbono) en la logística de fertilizantes. Los resultados indican que expandir la capacidad portuaria para la importación de fertilizantes puede reducir significativamente los costos logísticos y las emisiones de gases de efecto invernadero en hasta un 22.5%, disminuyendo en un 23.9% en comparación con la línea base. También observamos que eliminar los impuestos sobre la importación de fertilizantes puede reducir los costos logísticos en aproximadamente un 11%, pero aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero en un 2.25% debido a una mayor dependencia del transporte por carretera. Identificamos 15 regiones altamente resilientes para establecer fábricas de mezcla, evaluamos varios escenarios y determinamos la importancia de estas ubicaciones en la optimización de la red de suministro de fertilizantes en el país. Además, los resultados sugieren un potencial significativo para mejorar el papel de la región del Arco Norte de Brasil en los flujos de importación de fertilizantes. Las políticas públicas y las iniciativas privadas podrían dirigirse a fomentar el establecimiento de fábricas de mezcla en las regiones identificadas y aumentar la capacidad de transporte en la región del Arco Norte. Mejorar las condiciones logísticas de la red de fertilizantes contribuiría a la seguridad alimentaria al reducir los costos de insumos esenciales en la producción de alimentos y promover la sostenibilidad al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.