Este estudio investigó la respuesta de las plántulas de sandía al estrés por sequía evaluando los índices de crecimiento, fisiológicos y bioquímicos utilizando un método de sequía continua en macetas. Se calcularon los índices de estrés por sequía, los índices de plasticidad fenotípica y los valores de función de membresía, seguidos de un análisis de correlación, un análisis de componentes principales y un análisis de clúster, para evaluar de manera integral la resistencia a la sequía de 13 genotipos de sandía. Los resultados revelaron que el estrés por sequía redujo significativamente los pesos frescos y secos, la longitud de las raíces, el área de las raíces, el volumen de las raíces, las puntas de las raíces y las bifurcaciones de las plántulas de sandía. Además, la sequía redujo significativamente el contenido relativo de agua en las hojas y aumentó los niveles de sustancias de ajuste osmótico (azúcares solubles, proteínas solubles, prolina y almidón). La sequía persistente también moduló las actividades de las enzimas antioxidantes (SOD, POD y CAT), lo que llevó a un estrés oxidativo a través de la acumulación de HO. Se observó daño en las membranas, indicado por un aumento significativo en el contenido de MDA y la conductividad relativa, afectando negativamente el crecimiento de las plántulas. Los índices de plasticidad fenotípica indicaron que la sandía exhibe una fuerte adaptabilidad a la sequía. El análisis de clúster categorizó los 13 genotipos en cuatro grupos: altamente resistentes a la sequía (14X5), resistentes a la sequía (LK13, JLR, HXF1, 14X4, 14X1 y 14X6), poco resistentes a la sequía (21F05, JH1, JR3, 14X7 y 16F02), y sensibles a la sequía (16C07). Este estudio proporciona valiosos recursos genéticos para la obtención de variedades de sandía resistentes a la sequía.