L’importance de l’agriculture urbaine pour une transition soutenable des milieux urbains est largement reconnue et diverses initiatives de projets d’agriculture urbaine se développent dans de nombreuses villes. L’agriculture urbaine est en effet une forme d’agriculture permettant d’assurer de multiples fonctions : sécurité alimentaire, services écosystémiques, services éducatifs et pédagogiques, amélioration de la qualité de vie. De plus l’utilisation et la transformation des zones en friches, sous utilisées ou abandonnées, s’avèrent être un excellent moyen pour densifier le foncier et recréer du lien entre activités socioéconomiques et la population urbaine tout en améliorant le cadre de vie. Néanmoins l’identification des bénéfices de projets d’agriculture urbaine (PAU) reste souvent mal connue et l’impact global sur la qualification des territoires du point de vue de la soutenabilité demeure incomplet. Cet article propose, à partir de quatre études de cas de projets d’agriculture urbaine conduites dans les agglomérations du Havre et de Rouen, une évaluation des bénéfices et des obstacles des pratiques d’agriculture urbaine, ainsi qu’à une évaluation des avantages qu’elles apportent en termes économiques, sociaux et environnementaux. La recherche a été faite grâce à des entretiens avec les parties prenantes impliquées dans l’opération, les agriculteurs, les citoyens, les gestionnaires de projet et les collectivités territoriales, utilisant une analyse empirique à l’aide du logiciel NVivo. Les résultats montrent que les PAU, s’ils souhaitent prendre part à dans une vision de transition soutenable des territoires urbains, doivent identifier clairement les indicateurs économiques, sociaux et environnementaux en intégrant à la fois les caractéristiques des contextes locaux et les nécessaires alignements, en termes de gouvernance, entre objectifs à différents niveaux des chaines de décisions ainsi qu’entre bénéfices escomptés et coûts induits par les actions.