El cambio climático ha aumentado rápidamente la incidencia de estrés abiótico extremo frecuente, como el calor, la sequía, la salinidad y el anegamiento. Cada uno de estos factores estresantes afecta negativamente al cultivo de algodón (spp.) y resulta en una disminución significativa del rendimiento. Cada evento estresante provoca cambios específicos en el metabolismo y fisiología de las plantas, que están relacionados con complejas alteraciones moleculares. Comprender los mecanismos moleculares que regulan la respuesta de una planta al estrés es esencial para desarrollar variedades de algodón resistentes al estrés que puedan soportar varios factores estresantes. Las expresiones génicas en respuesta a múltiples estreses han sido estudiadas y mapeadas. Estos genes incluyen transportadores de iones y proteínas de choque térmico, que son vitales para permitir respuestas adaptativas. Estos enfoques mostraron la capacidad de emplear técnicas avanzadas de secuenciación del genoma y multi-ómicas para identificar patrones dinámicos de expresión génica y dilucidar redes regulatorias intrincadas. Utilizando la variación genética en combinación con técnicas moleculares, sería posible generar variedades de algodón resistentes al estrés que permitirían una producción sostenible de algodón frente a los estreses abióticos. Aquí revisamos los efectos de los principales factores estresantes abióticos en las plantas de algodón, como el calor, la salinidad, la sequía, los metales pesados y el anegamiento. También examinamos la vasta red de proteínas, genes y vías de señalización sensibles al estrés que ayudan al algodón a tolerar el estrés abiótico.