OBJECTIVES::  diante do orçamento público escasso, das ilimitadas demandas em saúde e dos elevados custos, faz-se imprescindível a alocação adequada dos recursos econômicos. A análise de decisão multicritério (MCDA) apresenta alto potencial para o gerenciamento do processo de tomada de decisão. Este estudo objetivou identificar e comparar os métodos de MCDA por mensuração de valor aplicados na área da saúde mundialmente, que visaram o auxílio às tomadas de decisões em investimento. METHODS::  uma revisão sistemática foi realizada nas bases do Medline (Pubmed), Scopus e Embase. As buscas por estudos em inglês, espanhol ou português foram feitas em janeiro de 2017, sem restrição de data inicial. Os métodos de MCDA foram identificados e comparados em termos de base de cálculos para modelagem; hierarquização da árvore de valor; técnicas para valoração, alocação de pesos e síntese dos resultados; revisão dos resultados; e software para modelagem. RESULTS::  a busca resultou em 917 artigos, dos quais 31 foram selecionados. Destes, 22 aplicaram o método da teoria do valor multiatributo (MAVT), 7 o processo de análise hierárquica (AHP) e 2 mesclaram os dois métodos. Apesar de terem o mesmo objetivo final de gerar um valor numérico global que represente cada alternativa avaliada, tais métodos apresentam diferenças significativas. O MAVT é mais facilmente compreendido e implementado em menor tempo. O AHP apresenta menor risco de inconsistência nos julgamentos dos avaliadores, entretanto requer matemática mais complexa e utilização de software para modelagem. Em ambos, a efetividade dos resultados depende da correta construção do modelo, da capacidade do facilitador intermediar a interação do grupo e, em especial, da competência dos avaliadores em fazer assertivos seus julgamentos de valor. CONCLUSIONS:: o MAVT foi aplicado em 71% dos estudos. Sugere-se que esta predominância ocorre em função do método ser mais intuitivo, apresentando maior potencial de ser efetivo em aplicações iniciais da MCDA.