El objetivo del estudio fue evaluar el efecto del estrés por frío en la etapa de floración en la estructura de la planta, el rendimiento y la composición química de las semillas de 15 cultivares de soja. El estudio se realizó en 2019-2020, utilizando el método de aleatorización completa, en tres repeticiones. Se incluyeron quince cultivares de soja pertenecientes a tres grupos de madurez: temprano (EC), medio-temprano (MC) y tardío (LC). Se aplicó estrés por frío semanal (17/13 grados Celsius día/noche) en la etapa de floración de la planta. En el tratamiento de control, las plantas se mantuvieron en condiciones naturales (24/17 grados Celsius día/noche). Nuestra investigación mostró que el estrés por frío influyó negativamente en los elementos de la estructura de la planta: altura, número de nudos, masa seca del tallo, número y peso de vainas, número y peso de semillas por planta, así como el rendimiento de semillas de soja, reduciéndolo en promedio en un 24%, en comparación con el tratamiento de control. La mayor disminución en el rendimiento se encontró en los cultivares LC (31,2%), mientras que una menor y similar en los cultivares EC y MC (en un 19,7 y 20,1%, respectivamente). Se encontraron diferencias varietal significativas en rasgos biométricos de la planta y rendimiento de semillas. Los cultivares EC tenían el menor número de primeras vainas, así como el menor número de nudos, número de vainas y semillas, peso de vainas y semillas por planta, y rendimiento de semillas. Los cultivares MC tenían el mayor número de primeras vainas, y el menor DM de tallo y rendimiento de semillas en promedio en un 29,2% más alto en comparación con los cultivares EC. Los cultivares LC tenían el mayor DM de tallo, número de vainas y semillas, y peso de vainas y semillas por planta en comparación con los otros grupos de cultivares, y un rendimiento un 22,8% más alto en comparación con los cultivares EC. Los factores experimentales afectaron significativamente el contenido de proteína bruta, grasa bruta y ceniza bruta, mientras que no diferenciaron el contenido de carbohidratos solubles en agua y fibra bruta. El estrés por frío en la etapa de floración causó un aumento significativo en el contenido de proteína (en promedio un 4,1%) y en el contenido de ceniza (en un 3,8%) y una disminución en la concentración de grasa (en un 6,9%) en las semillas de soja. Las diferencias en el contenido de nutrientes entre los cultivares fueron un rasgo genético no relacionado con la madurez del cultivar.