El trébol blanco ( L.) es una de las leguminosas con alta calidad de forraje, pero es sensible a la deficiencia de agua. Los objetivos de este estudio fueron comparar las respuestas morfofisiológicas al estrés por sequía y a la recuperación post-sequía en cultivares de trébol blanco de cuatro hojas. Bajo condiciones de riego adecuado, estrés por sequía (3 d, 6 d, 9 d y 12 d), y rehidratación, se evaluaron el contenido relativo de agua (RWC), la permeabilidad de los lípidos de la membrana, las sustancias osmorreguladoras, las características fotosintéticas y las características estomáticas de la variedad china nativa Longping No.1 (LP, de hoja pequeña) y tres cultivares introducidos, a saber, Pudi (PD, de hoja pequeña), Rivendel (RD, de hoja mediana) y Koala (KL, de hoja grande). Los resultados mostraron que el trébol blanco de hoja pequeña mantuvo un RWC más alto y una mejor estabilidad de la membrana y regulación osmótica con el aumento de la intensidad de la sequía, en comparación con los cultivares de hoja mediana y grande. Después del riego, el trébol blanco de hoja pequeña se recuperó más rápidamente con todos los parámetros que los otros cultivares. El aumento de la intensidad del estrés por sequía provocó una disminución de la tasa neta de fotosíntesis (Pn), la tasa de transpiración (Tr) y la conductancia estomática (Cs). Sin embargo, el rango disminuido de Pn, Tr y Cs en el trébol blanco de hoja pequeña fue significativamente menor que en los tréboles blancos de hoja mediana y grande. Mientras tanto, el trébol blanco de hoja pequeña mostró un tamaño más pequeño y una mayor densidad de estomas tanto en condiciones normales como de sequía que los cultivares de hoja intermedia y grande. En conjunto, los resultados indicaron que la adaptabilidad del trébol blanco de hoja pequeña al estrés por sequía y a la recuperación post-sequía fue mejor que la de los tréboles blancos de hoja mediana y grande. El estudio proporcionará una mejor comprensión del mecanismo de respuesta a la sequía y del potencial de recuperación en diferentes cultivares de trébol blanco.