La aceleración de la urbanización y el ritmo intensificado del cambio climático han aumentado la ocurrencia de inundaciones pluviales urbanas, amenazando la sostenibilidad urbana. Como el enfoque preferido para la gestión de aguas pluviales urbanas, la infraestructura gris y verde combinada (GI-GREI) integra la rápida conducción de escorrentía de GREI con las capacidades de infiltración y almacenamiento de GI, y su ubicación y escala pueden afectar el costo del ciclo de vida (LCC) y la resiliencia del sistema de drenaje urbano (UDS). Centrándose en la Nueva Ciudad de Fengxi, China, este estudio desarrolla un marco de optimización multiobjetivo para el sistema GI-GREI que integra evaluaciones de idoneidad de GI y de importancia de la red de tuberías y evalúa el conjunto de Pareto a través de TOPSIS ponderado por entropía. A través de múltiples períodos de retorno de lluvia, el estudio explora los compromisos óptimos entre la resiliencia del UDS y el LCC. En comparación con el escenario en el que se implementan todas las áreas adecuadas con GI (máximo), los esquemas óptimos de TOPSIS reducen el costo total del ciclo de vida (LCC) en 3.762-4.298 millones de CNY (53.36% en promedio), reequilibran las participaciones de costo entre GI (42.8-47.2%) y GREI (52.8-57.2%), y mejoran la resiliencia del UDS durante períodos de mayor retorno de lluvia (P = 20 y 50). Este estudio proporciona un marco de optimización integrado y orientación práctica para diseñar sistemas GI-GREI rentables y resilientes, apoyando decisiones de inversión en infraestructura y desarrollo urbano adaptativo al clima.