Los programas de mejoramiento de trigo (L.) se esfuerzan por aumentar el rendimiento de grano; sin embargo, el progreso se ve obstaculizado debido a su herencia cuantitativa, baja heredabilidad y efectos ambientales confusos. En el presente estudio, se evaluó una población de trigo de invierno de 159 líneas recombinantes endogámicas (RILs) en seis ensayos bajo condiciones de secano, sequía terminal e irrigación completa, durante cuatro años. Se realizó un mapeo de locus de rasgos cuantitativos (QTL) para el efecto principal del rendimiento de grano (GY) y el efecto de interacción genotipo x ambiente (GEI). Un total de 17 QTL estaban asociados con GY y 13 QTL asociados con GEI, y nueve QTL fueron mapeados en las regiones cromosómicas adyacentes tanto para GY como para GEI. Se identificó un QTL mayor, que explicaba hasta el 22% del rendimiento de grano, en los seis ensayos. Además del efecto aditivo de QTL asociados con GY, también se observaron interacciones entre QTL (interacción QTL x QTL), QTL x ambiente y QTL x QTL x ambiente. Al combinar los efectos de interacción, los QTL junto con otros QTL explicaron hasta el 52% de la variación en el rendimiento de grano en los seis ensayos. Este estudio sugiere que el mapeo de QTL de rasgos complejos como el rendimiento de grano debería incluir los efectos de interacción de QTL y ambientes en la selección asistida por marcadores.