The purpose of this research is to analyze the role of supply chain quality integration (SCQI) on the development of organizational ambidexterity, and the influence of the latter on product innovation and business performance. To successfully achieve this general objective, we followed a set of specific objectives. First, we studied the supply chain quality integration (SCQI) and organizational ambidexterity theoretical frameworks and conceptualized these phenomena using organizational routines and dynamic capabilities perspectives, respectively. Next, we built a theoretical model of influences that related each SCQI dimension with ambidexterity, as well as the effect of ambidexterity on product innovation and business performance. Finally, the proposed model was tested using data collected from 239 organic agri-food manufacturing firms in Spain. On the basis of the above, our model was proposed to explain some antecedents and consequences of organizational ambidexterity. Regarding to the ambidexterity’s antecedents, the influence of SCQI on ambidexterity was tested using both the contingency and configuration approaches. By applying the contingency approach to SCQI, we studied the direct effect of supplier, internal, and customer quality integration on organizational ambidexterity, and by applying a configuration approach, we examined the effect of SCQI patterns on organizational ambidexterity. On the other hand, regarding to the ambidexterity’s consequences, following previous research, we studied the direct effect of this capability on both product innovation and business performance. The results reveal that internal quality integration had a positive direct effect on ambidexterity, but contrary what we expected, neither customer or supplier quality integration had a direct relationship with ambidexterity. However, the analysis of SCQI patterns showed that organic agri-food manufacturing firms with low, medium or unbalanced SCQI patterns did not differ in their ambidexterity capability, but once a high level of the three SCQI dimensions had been developed, the manufacturers’ ambidexterity capability was significantly higher from the competitor categorized into other patterns (low, medium or unbalanced). Therefore, the findings of the configuration approach suggest that a significant improvement in ambidexterity is achieved when all the three SCQI dimensions are strong and balanced. Combining the findings from both approaches, we concluded that all SCQI dimensions are important for ambidexterity with internal quality integration being the basis of the relationship between SCQI and ambidexterity. Regarding ambidexterity’s consequences, we found that organizational ambidexterity had a positive effect on both product innovation and business performance, which show the importance of ambidexterity in the Spanish organic agri-food industry.El propósito de esta investigación es analizar el papel de la integración de la calidad de la cadena de suministro (SCQI) en el desarrollo de la ambidestreza organizativa y la influencia de esta última en la innovación de producto y el rendimiento de negocio. Para lograr con éxito este objetivo general, seguimos una serie de objetivos específicos. Primero, estudiamos los marcos teóricos de la integración de la calidad de la cadena de suministro (SCQI) y la ambidestreza organizativa, y conceptualizamos estos fenómenos utilizando las perspectivas de rutinas organizativas y capacidades dinámicas, respectivamente. A continuación, construimos un modelo teórico de influencias que relaciona cada dimensión SCQI con la ambidestreza, así como el efecto de la ambidestreza en la innovación de productos y el rendimiento empresarial. Finalmente, el modelo propuesto se probó utilizando los datos recopilados de 239 empresas manufactureras pertenecientes a la industria agroalimentaria ecológica en España. Según lo mencionado anteriormente, nuestro modelo explica algunos antecedentes y consecuencias de la ambidestreza organizativa. Con respecto a los antecedentes, la influencia de SCQI sobre la ambidestreza se estudió utilizando los enfoques de contingencia y configuración. Al aplicar el enfoque de contingencia a la SCQI, estudiamos el efecto directo de la integración de la calidad con proveedores, interna y con clientes sobre la ambidestreza organizativa, y aplicando un enfoque de configuración, examinamos el efecto de patrones de la SCQI sobre la ambidestreza organizativa. Por otro lado, en relación con las consecuencias relacionadas a la ambidestreza, siguiendo investigaciones anteriores, estudiamos el efecto directo de esta capacidad tanto en la innovación de producto como en el rendimiento de negocio. Los resultados revelan que la integración interna de la calidad tuvo un efecto directo positivo sobre la ambidestreza, pero al contrario de lo que esperábamos, ni la integración de la calidad con clientes o proveedores tuvieron una relación directa positiva con la ambidestreza. Sin embargo, el análisis de los patrones de la SCQI mostró que las empresas de fabricación de productos agroalimentarios ecológicos con patrones de SCQI bajo, medio o desequilibrado no difirieron en su capacidad de ambidestreza, pero en empresas con un nivel alto de las tres dimensiones de la SCQI, la capacidad de ambidestreza fue significativamente mayor a la de competidores categorizados en otros patrones (bajos, medio o desequilibrado). Por lo tanto, los hallazgos del enfoque de configuración sugieren que se logra una mejora significativa en la ambidestreza cuando las tres dimensiones de SCQI son fuertes y equilibradas. Combinando los hallazgos de ambos enfoques, llegamos a la conclusión de que todas las dimensiones de SCQI son importantes para ambidestreza, siendo la integración de la calidad interna la base de la relación. En cuanto a las consecuencias de la ambidestreza, encontramos que esta capacidad tuvo un efecto positivo tanto en la innovación del producto como en el rendimiento del negocio, lo que demuestra la importancia de la ambidestreza en la industria agroalimentaria española