La agroindustria del cultivo de la caña de azúcar representa para la región un renglón muy importante para la economía. El cambio climático viene modificando en los últimos años la precipitación, y estudios realizados sobre las cuencas de los ríos del valle del río Cauca muestran un índice de escasez muy alto, por lo que se anticipa una escasez de agua. Una de las alternativas es buscar variedades que en condiciones de baja disponibilidad de agua la utilicen en una forma más eficiente. Los objetivos fueron identificar genotipos y características asociadas con una mayor eficiencia en el uso de agua para la producción de caña de azúcar y estimar su variabilidad genética en el germoplasma. Nueve variedades fueron evaluadas en campo con déficit hídrico (DH) y sin déficit hídrico (SD) y se midieron características agronómicas, fisiológicas y marcadores bioquímicos y la productividad.//Abstract: The sugarcane agroindustry plays an important role in the economy of the department of Valle del Cauca in southwestern Colombia. In recent years climate change has modified rainfall patterns, and studies conducted in different watersheds of the Cauca river valley show a very high water scarcity index, which means that water shortage could occur in the future. One alternative is to seek varieties that use water more efficiently under conditions of low water availability. This study aimed to identify sugarcane genotypes and characteristics associated with higher water use efficiency and estimate the genetic variability of germplasm. Nine varieties were evaluated in field, with and without water deficit during the rapid growth stage of the crop. Agronomic and physiological characteristics, biochemical markers, and productivity were measured.