La fertilización con nitrógeno (N) y el riego son factores agronómicos significativos que afectan la producción de trigo, pero hay poca información disponible sobre los efectos de la reducción de la fertilización con N y el riego en la estructura interna del almidón y las propiedades fisicoquímicas asociadas con la calidad de los alimentos a base de trigo. En este estudio, se aplicó de forma separada la reducción de la fertilización con N y el riego para investigar sus efectos en la composición y cambios morfológicos, características de la estructura de la región cristalina y externa, poder de hinchamiento y características de gelatinización de los gránulos de almidón en trigo panadero, con un alto rendimiento en el uso de N y en el ahorro de agua, la variedad de trigo Zhongmai 175 y la variedad ampliamente cultivada Jingdong 17. En comparación con un control sin N, la reducción de la fertilización con N no cambió el tipo de cristalinidad y el grado de orden a corto plazo del almidón; sin embargo, aumentó significativamente la cristalinidad relativa, el poder de hinchamiento y la entalpía de gelatinización, mientras que el contenido de amilosa y las temperaturas de transición disminuyeron. Bajo un riego reducido, aparecieron más gránulos de almidón pequeños con arreglos compactos en comparación con el control sin agua. La cristalinidad relativa, el poder de hinchamiento y la entalpía de gelatinización del almidón aumentaron, mientras que el grado de orden a corto plazo y las temperaturas de transición disminuyeron. Además, el almidón de las dos variedades pareció diferir en respuesta tanto a la fertilización con N como al riego. Los hallazgos indicaron que la reducción de la fertilización con N o el riego influyeron notablemente en la estructura y características fisicoquímicas del almidón de trigo, proporcionando información importante para el desarrollo de variedades de élite con alta eficiencia en el uso de N y agua y una calidad de almidón sobresaliente.