Las razas locales y las variedades indígenas constituyen fuentes valiosas de diversidad de especies de cultivos. Su utilización en la mejora de plantas puede llevar a un aumento del rendimiento y a la mejora de características de calidad, así como a la resiliencia frente a diversas tensiones abióticas y bióticas. Recientemente, nuevos enfoques basados en el rápido avance de las tecnologías genómicas, como la descodificación de pangenomas, herramientas multi-ómicas, selección asistida por marcadores (MAS), estudios de asociación a nivel genómico (GWAS) y edición genética CRISPR/Cas9, han facilitado enormemente la explotación de razas locales en la mejora moderna de plantas. En este artículo, presentamos una visión general completa de la implementación de nuevas tecnologías genómicas y destacamos su importancia para identificar la base genética de características deseables en razas locales y variedades indígenas de especies de cultivos anuales, perennes herbáceas y leñosas cultivadas en la región mediterránea. También se indica la necesidad de un mayor empleo de tecnologías -ómicas avanzadas para desentrañar el potencial completo de la diversidad genética infrautilizada de razas locales y variedades indígenas. En última instancia, la gran cantidad de datos genómicos que surgen de la investigación de razas locales y variedades indígenas revela su potencial como fuente de genes y características valiosas para la mejora. También se destaca el papel de las razas locales y las variedades indígenas en la mitigación de los riesgos actuales que plantea el cambio climático en la agricultura y la seguridad alimentaria.