La Industria 4.0 es uno de los temas relacionados con la fabricación, la cadena de suministro y la logística que ha recibido un gran interés por parte de la comunidad académica, organizaciones y gobiernos en la última década. Varios artículos publicados discuten y buscan conceptualizar qué es la cuarta revolución industrial, pero ninguna investigación relaciona la Industria 4.0 en el contexto de los proveedores de servicios logísticos (PSLs) de manera clara y estructurada. Este estudio tiene como objetivo llenar esta brecha de investigación, proponiendo un marco conceptual y abordando los desafíos, barreras y dimensiones organizativas que necesitan adaptación para insertar a los PSL en el nuevo entorno de la Industria 4.0. Este estudio teórico y conceptual utiliza la Revisión Sistemática de la Literatura (RSL) como método de investigación para comprender el fenómeno de la Industria 4.0 en el contexto de los PSL. Los constructos relevantes identificados en esta investigación ayudarán a los profesionales y organizaciones que brindan servicios logísticos a desarrollar estrategias y fomentar nuevas investigaciones en el campo de la Industria 4.0 desde la perspectiva de los PSL. Además, esta investigación identificó y consolidó generalmente seis dimensiones, como resultado de este estudio innovador se presenta un marco conceptual.