Los desafíos cada vez más intensos planteados por el cambio climático global y la escasez de agua requieren mejoras en la productividad agrícola y la sostenibilidad en las regiones áridas. Esta revisión sintetiza los avances recientes en ingeniería genética, mejoramiento molecular, agricultura de precisión y técnicas innovadoras de gestión del agua destinadas a mejorar la resistencia de los cultivos a la sequía, la salud del suelo y la eficiencia agrícola en general. Al examinar metodologías de vanguardia, como la edición genética CRISPR/Cas9, la selección asistida por marcadores (MAS) y las tecnologías ómicas, destacamos los esfuerzos por manipular genes responsables de la respuesta a la sequía y consolidar rasgos agronómicos favorables a través de innovaciones interdisciplinarias. Además, exploramos el potencial de las tecnologías de agricultura de precisión, incluyendo el Internet de las Cosas (IoT), la teledetección y los sistemas de riego inteligente, para optimizar la utilización del agua y facilitar el monitoreo ambiental en tiempo real. La integración de enfoques genéticos, biotecnológicos y agronómicos demuestra un potencial significativo para mejorar la resiliencia de los cultivos frente a estresores abióticos y bióticos, al tiempo que se mejora la eficiencia de los recursos. Además, los sistemas de riego avanzados, junto con técnicas de conservación del suelo, muestran promesas para maximizar la eficiencia del agua y mantener la fertilidad del suelo en condiciones salinas-alcalinas. Esta revisión concluye con recomendaciones para una exploración multidisciplinaria adicional de la genómica, las prácticas sostenibles de gestión del agua y la agricultura de precisión para garantizar la seguridad alimentaria a largo plazo y el desarrollo agrícola sostenible en entornos con limitaciones hídricas. Al proporcionar un marco integral para abordar los desafíos agrícolas en regiones áridas, enfatizamos la urgente necesidad de continuar innovando en respuesta a las crecientes presiones ambientales globales.