Para abordar la escasez de agua y el daño del suelo en el área de riego del Oasis de Hexi en China, se realizó un estudio sobre la regulación de los niveles de agua y nitrógeno para el crecimiento de la soja bajo riego por goteo con película durante dos temporadas de crecimiento (2020 y 2021). Dos niveles de riego fueron probados: déficit leve (W1, 60-70% de la capacidad de agua del campo, FC) e irrigación completa (W2, 70-80% de FC), junto con tres niveles de nitrógeno: bajo (N1, 60 kg·ha), medio (N2, 120 kg·ha) y alto (N3, 180 kg·ha). El tratamiento de control fue sin nitrógeno con irrigación completa (W2N0), totalizando siete tratamientos. Los resultados mostraron que durante ambas temporadas de crecimiento, la altura de la planta de soja alcanzó su pico en la etapa de maduración timpánica, mientras que el índice de área foliar (LAI), la tasa de fotosíntesis neta (Pn) y la tasa de transpiración (Tr) disminuyeron en la etapa de maduración timpánica. Los valores más altos para la altura de la planta, LAI, Pn, Tr, rendimiento y la relación costo-beneficio se observaron bajo el tratamiento W2N2, superando significativamente al W2N0 en todos los aspectos ( < 0.05). Durante el período de dos años, la altura de la planta y el LAI fueron notablemente más altos en un 22.86% y 7.09%, respectivamente, en el tratamiento W2N2 en comparación con el W1N1. La irrigación completa bajo condiciones de N1 y N2 resultó en una fotosíntesis y transpiración de soja mejoradas. Sin embargo, bajo condiciones de N3, un tratamiento de riego ajustado al déficit condujo a un aumento del 15.71% en la fotosíntesis y un aumento del 13.34% en la transpiración en un promedio de dos años. El tratamiento W2N2 tuvo el mayor rendimiento, con un aumento significativo del 4.93% sobre el tratamiento W1N3 en un promedio de dos años. La mayor tasa de cambio en el rendimiento se observó en W1. El índice de relación costo-beneficio de dos años y el beneficio hídrico unilateral alcanzaron sus valores máximos en W2N2 y W1N2, respectivamente. La eficiencia del uso del agua (WUE) fue menor en N1 pero aumentó significativamente en un 21.83% en un promedio de dos años en W1N3 en comparación con W1N2. Además, W1 tuvo un 14.21% más de WUE que W2 durante dos años. N3 tuvo el menor factor parcial de productividad del nitrógeno, que aumentó en un 17.78% en un promedio de dos años en W2N1 en comparación con W1N1. Todos los nueve indicadores relacionados con la formación del rendimiento y la eficiencia del uso del agua y nitrógeno mostraron una correlación positiva ( < 0.05) en este estudio. Las puntuaciones compuestas más altas se lograron con el tratamiento W2N2 en ambos años utilizando el peso de entropía y el método TOPSIS. En general, el tratamiento W2N2 proporciona una combinación de agua y nitrógeno que mejora la eficiencia del agua y el fertilizante de la soja, convirtiéndolo en una opción prometedora para el cultivo de soja de alto rendimiento con conservación de agua y nitrógeno en el área de riego del Oasis de Hexi en China. Este estudio ofrece información valiosa para lograr una producción eficiente de soja mientras se ahorra agua y se reduce el uso de nitrógeno.