Проаналізовано методологічні обмеження мейнстриму економічної теорії ХХ ст. у сфері дослідження еколого-економічних систем (ЕЕС) у соціо-екологічному контексті антропоцену. ЕЕС розглянуто на засадах постнекласичної наукової парадигми як органічну і динамічну єдність екологічної та економічної систем, пов’язаних обміном речовини, енергії та інформації, для яких характерна сильна нелінійна взаємодія структурних елементів і колективна (виникаюча, емерджентна) поведінка. Особливу увагу зосереджено на таких особливостях досліджуваних систем, як нелінійність, стохастичність і генераційність, а також на таких особливостях прийняття рішень стосовно управління цими системами, як плюралізм вартостей (цінностей), суб’єктивність оцінок і суджень, контекстуалізм рішень, релевантність неакадемічних знань і партисипативність самого процесу прийняття рішень.
Обґрунтовано напрями трансформування теоретико-методичних підходів до дослідження ЕЕС у межах постнекласичної наукової парадигми для усунення методологічних некоректностей сучасної економічної науки шляхом теоретизування на засадах екологічної економіки і теорії економічної складності, обмеженої раціональності і теорії економічного оцінювання. Аргументовано застосування нових інструментів дослідження еколого-економічних систем, а саме: нексусний підхід, деліберативні методи, імітаційне моделювання (агентне і системно-динамічне), методи оцінювання економічної вартості та ін.