Los programas de mejoramiento de caña de azúcar requieren 15 años de experimentación para crear cultivares más productivos, y las estimaciones del progreso genético pueden indicar la eficiencia de los programas de mejoramiento. En este estudio, utilizamos un panel de diversidad, el Panel Brasileño de Genotipos de Caña de Azúcar (BPSG), con los siguientes objetivos: (i) estimar, a través de un modelo mixto, las medias ajustadas y los parámetros genéticos de diez rasgos evaluados durante tres años de cosecha; (ii) estimar la correlación genotípica entre esos rasgos; y (iii) estimar el progreso genético durante seis décadas de mejoramiento. Las heredabilidades oscilaron entre 0,43 y 0,88, y detectamos 42 correlaciones significativas, 9 negativas y 33 positivas. Durante seis décadas, los rasgos relacionados con la sacarosa BRIX, POL%C y POL%J mostraron un aumento promedio por década de 0,27 gradosBrix, 0,26% y 0,31%, respectivamente. El número de tallos, altura y peso de la parcela, y los rendimientos de caña y sacarosa revelaron aumentos promedio por década de 3,27 tallos, 0,06 m, 9,42 kg, 11,22 t/ha y 2,08 t/ha, respectivamente. Se discute el progreso genético de los principales rasgos agronómicos a través de una serie histórica de genotipos de caña de azúcar presentes en el BPSG. Los hallazgos de este estudio podrían contribuir a la gestión de nuevas estrategias de mejoramiento y permitir futuros estudios de mapeo asociativo.