En el ámbito de la agricultura, una preocupación apremiante sigue siendo el estrés abiótico, como la fluctuación de la temperatura, la sequía, la salinidad del suelo y la contaminación por metales pesados. Estas condiciones adversas de crecimiento obstaculizan los rendimientos de los cultivos y la seguridad alimentaria mundial. En esta revisión, presentamos un examen exhaustivo de los avances recientes en la utilización de la genómica y la transcriptómica, herramientas para mejorar la resistencia de los cultivos frente a estos factores de estrés. La genómica ayuda en la identificación de genes responsivos al estrés, desentraña redes regulatorias y señala variaciones genéticas relacionadas con la tolerancia al estrés. Al mismo tiempo, la transcriptómica arroja luz sobre la dinámica intrincada de la expresión génica durante condiciones de estrés, descubriendo nuevos genes y vías de señalización responsivos al estrés. Esta gran cantidad de conocimientos da forma al desarrollo de variedades de cultivos tolerantes al estrés, logrado a través de programas de mejoramiento convencional y técnicas de ingeniería genética y edición genética de última generación como CRISPR-Cas9. Además, la integración de diversos datos ómicos y herramientas de genómica funcional potencia la manipulación precisa de los genomas de los cultivos para fortalecer su resistencia al estrés. En resumen, la integración de la genómica y la transcriptómica ofrece una promesa sustancial en la elucidación de los mecanismos moleculares detrás de la tolerancia al estrés de los cultivos, ofreciendo un camino hacia la agricultura sostenible y la salvaguardia de la seguridad alimentaria en medio de los desafíos ambientales cambiantes.