A definição de um portfolio de projetos de investimentos é um processo de vital importância para uma organização, pois envolve o orçamento de capital da empresa na busca de um conjunto de projetos que traga rentabilidade, perpetuidade, além de ter ligação direta com os objetivos estratégicos traçados. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar um modelo prático para a definição de portfolio de projetos de investimentos fazendo uso de métodos tradicionais de análise de investimentos como o Valor Presente Líquido (VPL) e incorporando atributos qualitativos da análise por meio do método de análise multicriterial chamado Non-Traditional Capital Investment Criteria. A otimização do portfolio de projetos foi feita a partir de programação linear. Restrições orçamentárias, impostas pelo mercado e pela capacidade disponível, também foram consideradas. O modelo proposto foi validado em uma empresa do ramo automotivo, gerando informações suficientes para apoiar a tomada de decisão da organização quanto aos projetos a serem implementados no período de um ano. Palavras-chave: portfolio de projetos de investimentos, valor presente líquido, análise multicriterial, programação linear, tomada de decisão.