رشد شتابان و فزاینده شهرنشینی و در پی آن افزایش جمعیت شهرها، پیامدها و چالش های مختلفی در زمینه های گوناگون را به دنبال داشته است. مهم ترین این پیامدها را می توان افزایش مصرف انرژی عنوان نمود. این چالش از دو جنبه، محدود بودن منابع و آلودگی های زیست محیطی، شهرها را با مشکل مواجه کرده است. در این راستا با افزایش اهمیت و ضرورت این مساله و نیز با ظهور رویکردها و جنبش های مختلف همچون توسعه پایدار،نوشهرسازی و ...، اهمیت موضوع انرژی در شهرسازی آشکار شد. مفهوم انرژی در شهر با مولفه های مختلفی در برنامه ریزی و طراحی شهری ارتباط دارد. تاکنون در مطالعات کمی به ارزیابی کارایی انرژی در مقیاس شهر پرداخته شده است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی و سنجش کارایی انرژی در مقیاس شهر است. بسته به مقیاس مورد مطالعه می توان از مدل ها با مقیاس مختلف برای ارزیابی کارایی انرژی استفاده نمود. برخی از مدل ها در سطح کلی شهر، به بررسی ارزیابی کارایی انرژی می پردازند و برخی دیگر در سطوح پایین تر به تقسیم بندی شهر به اجزای کوچکتر مثل محله پرداخته و در نهایت با ارزیابی محلات، میزان کارایی انرژی در شهر را برآورد می نمایند. با شناسایی روش ها و مدل¬های ارزیابی کارایی انرژی به بررسی نحوه عملکرد و شناسایی مولفه های تاثیرگذار و موانع پیش روی آنها پرداخته می شود. در این پژوهش پس از بررسی بنیان های فکری موثر بر ارزیابی کارایی انرژی در شهرسازی با تمرکز بر شناسایی مدل ها و روش های مختلف ارزیابی کارایی انرژی، دو مدل در دو سطح انتخاب گردید. پس از بررسی های صورت گرفته مدل trace در سطح شهر تهران با شاخص ها و سنجه های مختلف به ارزیابی میزان مصرف انرژی پرداخته و توصیه هایی برای افزایش کارایی انرژی ارائه شد. سپس برای ارزیابی با دقت بیشتر به ارزیابی کارایی انرژی در محلات شهر تهران - به عنوان نمونه محله ظهیرآباد منطقه 20 شهر تهران- با مدل leed در سطح دو، پرداخته و پس از ارزیابی محله با شاخص های مختلف، میزان کارایی انرژی محله برآورد شد. یافته های تحقیق نشان می دهد که دو بخش ساختمان و حمل و نقل دو مولفه تاثیرگذار در میزان مصرف انرژی و کارایی آن به شمار می روند. در نهایت با بررسی و سنجش کارایی انرژی، پیشنهادات و توصیه هایی از اقدامات اجرایی در شهرهای مختلف، در هر دو سطح ارائه شد.