La disminución de los recursos hídricos es una seria amenaza para la seguridad alimentaria a nivel mundial. En este sentido, se realizó un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS) para identificar genes/loci relacionados con el rendimiento de granos y la calidad bajo condiciones normales y de déficit hídrico. Se observaron diferencias altamente significativas entre genotipos bajo ambas condiciones para todos los rasgos estudiados. El estrés por déficit hídrico causó una reducción en el rendimiento de granos y un aumento en los contenidos de proteína de granos (GPC) y gluten (GLC). La estructura de la población dividió los 96 genotipos en cuatro subpoblaciones. De las 72 asociaciones significativas gen-alelo (MTAs), 28 y 44 se observaron bajo condiciones normales y de estrés por déficit hídrico, respectivamente. Se identificaron loci pleiotrópicos (y) para rasgos de rendimiento y calidad en los cromosomas 5A, 6B y 7B, respectivamente, bajo condiciones normales. Bajo una condición de déficit hídrico, los loci pleiotrópicos (, y) para el rendimiento de granos por planta (GYP), GPC y GLC se identificaron en los cromosomas 3A, 4A y 7B, respectivamente. Los loci pleiotrópicos (y) para GPC y GLC en los cromosomas 1B y 3A, respectivamente, se encontraron bajo ambas condiciones. Además de la validación de MTAs previamente reportados, se identificaron nuevos MTAs para el área de la hoja bandera (FLA), peso de mil granos (TGW), GYP, GPC y GLC bajo condiciones normales y de déficit hídrico. Veinte SNPs asociados con los rasgos se mapearon en la secuencia de ADN codificante (CDS) de los genes candidatos respectivos. Se predijeron y discutieron las funciones proteicas de los genes candidatos identificados. El aislamiento y la caracterización de los genes candidatos, donde se mapearon los SNPs en CDS, resultarán en el descubrimiento de nuevos genes que subyacen a la tolerancia al déficit hídrico en trigo panadero.