In questo articolo ci proponiamo di affrontare la sfida della sostenibilità e di come un approccio integrato possa portare a trovare soluzioni a problemi complessi per le società moderne. Abbiamo esaminato documenti relativi alla gestione integrata delle risorse idriche (IWRM) e alla gestione integrata dei rifiuti solidi (ISWM) per sostenere alcuni concetti e metodologie innovativi della scienza della sostenibilità. Viene presentata un'indagine sui concetti di GRI e ISWM su vari cluster e dimensioni di ricerca scientifica sulla sostenibilità. I progetti di gestione delle risorse idriche su diverse scale e attraverso vari confini geografici vengono esaminati per comprendere l'approccio IWRM. L'approccio ISWM viene discusso in relazione ad argomenti e metodologie di ricerca tratti da casi di studio selezionati nei paesi sviluppati e in via di sviluppo. Abbiamo cercato di esaminare varie definizioni, gli elementi integrati e le somiglianze e le differenze tra i due approcci. Presentiamo anche le nostre definizioni per ciascun approccio. I nostri risultati mostrano come il pensiero integrato possa aiutare a raggiungere lo sviluppo sostenibile. Infine, presentiamo le nostre raccomandazioni sulle possibili implicazioni dell’approccio integrato al fine di accelerare il processo di sviluppo sostenibile.