La producción de mezcal genera vinaza, un residuo líquido con altas concentraciones de materia orgánica y pH ácido, que representa una fuente potencial de contaminación. El uso de biodigestores anaerobios ha surgido como una alternativa para el tratamiento de esta corriente residual. Este estudio caracteriza la digestión anaerobia (DA) de vinaza de mezcal en un biodigestor anaerobio tubular (tipo bolsa) de 10 m³. Para ello, se midió la producción diaria de biogás y se normalizó a condiciones estándar. El contenido de metano en el biogás producido se determinó mediante la remoción de dióxido de carbono (CO₂), y se evaluó la eficiencia térmica de una estufa de biogás. También se evaluaron las propiedades fisicoquímicas del efluente líquido resultante del proceso de DA. Los resultados demostraron que el tratamiento por DA de vinaza con una concentración inicial de Demanda Química de Oxígeno (DQO) de 44.93 g L⁻¹ produjo 15.61 L de biogás por litro de vinaza, con una concentración de metano de 68.48%. Además, la eficiencia térmica de la estufa de biogás fue de 35.45%. El efluente obtenido presentó un pH de 7.5 y una concentración de DQO de 17.00 g L⁻¹, lo que representa una remoción de DQO del 62.16% con respecto al influente. Adicionalmente, su contenido de carbono orgánico alcanzó el 17%, mientras que el nitrógeno total representó el 19%. Estos resultados indican un alto potencial del enfoque propuesto para ser implementado como método de valorización de residuos, mitigación de la contaminación, producción local de energía limpia y aplicaciones agroecológicas.