Los granos de cereal pigmentados con altos niveles de compuestos flavonoides han atraído la atención de la ciencia nutricional, respaldando el desarrollo de alimentos funcionales con beneficios para la salud. En este estudio, informamos sobre los resultados de los factores genéticos que controlan la pigmentación del grano en el trigo durum utilizando una población segregante de líneas recombinantes endogámicas (RIL) derivadas de un cruce entre un acceso de grano púrpura etíope y un cultivar de grano ámbar italiano. La población RIL fue genotipada mediante el array de SNP de 25K de trigo y fenotipada para el contenido total de antocianinas (TAC), color del grano y el índice de color L*, a* y b* de la harina integral, basado en cuatro ensayos de campo. La población de mapeo mostró una amplia variación para los cinco rasgos en los diferentes entornos, una interacción significativa entre genotipo y ambiente, y alta heredabilidad. Se utilizaron un total de 5942 marcadores SNP para construir el mapa de ligamiento genético, con una densidad de SNP que varió de 1.4 a 2.9 marcadores/cM. Se identificaron dos loci de rasgos cuantitativos (QTL) para el mapeo de TAC en los brazos del cromosoma 2AL y 7BS en las mismas regiones genómicas de dos QTL detectados para grano púrpura. La interacción entre los dos QTL fue indicativa de un patrón de herencia de dos loci con efectos complementarios. Además, se detectaron dos QTL para el color de grano rojo en los brazos del cromosoma 3AL y 3BL. La proyección de las cuatro regiones genómicas de QTL en el genoma de referencia del trigo durum Svevo reveló la ocurrencia de los genes candidatos involucrados en las vías biosintéticas de flavonoides y la codificación de factores de transcripción bHLH y MYB, previamente reportados en el trigo común. El presente estudio proporciona un conjunto de marcadores moleculares asociados con pigmentos de grano útiles para la selección de alelos esenciales para la síntesis de flavonoides en programas de mejoramiento del trigo durum y la mejora de la calidad promotora de salud de los alimentos derivados.