Los objetivos de esta revisión sistemática fueron examinar la eficacia del tratamiento multidisciplinar (TM) aplicado a pacientes con fibromialgia y síndrome de fatiga crónica (SFC), junto con la exploración de predictores, mediadores y moderadores de resultados. Se realizó una búsqueda bibliográfica exhaustiva en las bases de datos Medline, PsycInfo, Scopus y Cochrane Library en el período 1990-2018. En total, 31 artículos de fibromialgia y seis de SFC fueron identificados. Los resultados reflejaron que en fibromialgia el TM fue más eficaz que la lista de espera (LDE) y el tratamiento médico habitual, produciendo las mejoras más consistentes en funcionalidad, dolor, calidad de vida y aptitud física. En el SFC los beneficios fueron menores que en fibromialgia, y el TM fue solo más eficaz que la LDE y disminuyó principalmente la discapacidad. Sin embargo, las evidencias no fueron suficientes para constatar la superioridad del TM frente a otros tratamientos activos, ni para consolidar el valor pronóstico de los predictores, mediadores y moderadores de resultados informados.