Pocos caminos de valorización se han implementado como alternativas para reducir la eliminación de residuos de cáscara de naranja (OPW) en vertederos. La OPW puede ser una fuente de ingresos o ahorros económicos en fábricas de producción de jugo, ya que este residuo es una fuente potencial de productos de valor añadido (por ejemplo, compuestos bioactivos) y vectores energéticos (por ejemplo, biogás). Las alternativas de valorización deben basarse en (i) la composición química de la cáscara de naranja, (ii) el análisis de mercado y (iii) la disponibilidad. Sin embargo, pocos artículos en la literatura han destacado el cambio en la composición química causado por los diferentes esquemas de producción de jugo como una oportunidad potencial para obtener diferentes productos de valor añadido y esquemas de biorrefinería. Así, los objetivos de este artículo de revisión están relacionados con (i) revisar diferentes caminos de procesamiento de la fruta de naranja, (ii) analizar varias composiciones químicas de OPW reportadas en la literatura abierta, (iii) proporcionar un resumen de los caminos de extracción de OPW para la producción de compuestos bioactivos y (iv) evaluar el efecto de aplicar diferentes métodos de extracción en el rendimiento de extracción de compuestos bioactivos. Esta revisión incluye una descripción de la matriz de OPW, información del mercado, envasado, caracterización fisicoquímica, tecnologías de procesamiento y enfoques de biorrefinería sugeridos. Finalmente, se comparan diferentes métodos de extracción para obtener compuestos bioactivos de OPW. Como resultado, el proceso de extracción con fluidos supercríticos tiene el mayor rendimiento de extracción y selectividad, ya que este método extrajo una gran cantidad de hesperidina (8.18 g/kg de OPW en base seca). En conclusión, la OPW es una fuente de compuestos bioactivos y productos valiosos que pueden ser introducidos en fábricas de producción de jugo para aumentar el portafolio de productos o los ahorros económicos al cambiar la matriz energética.