La sequía impacta significativamente el rendimiento de la caña de azúcar, haciendo que la resistencia a la sequía sea un rasgo importante en regiones propensas a la sequía. Se examinaron los efectos del momento y la duración de la sequía en el rendimiento y los componentes del rendimiento, incluyendo las relaciones entre estos rasgos, utilizando un conjunto diverso de genotipos de caña de azúcar en un estudio de campo de 2 años (caña plantada y primer rebrote). Se asignaron tres tratamientos de sequía (sin estrés hídrico (SD0), sequía a corto plazo (SD1) y sequía a largo plazo (SD2)) como el tratamiento principal y se replicaron cuatro veces. Dentro de cada parcela, se anidaron seis genotipos en un diseño de parcelas divididas. La sequía redujo el rendimiento y sus componentes, siendo la disminución mayor en SD2 que en SD1. Las fuertes relaciones entre el rendimiento y sus componentes, como la altura y densidad del tallo y la tasa de crecimiento en altura, especialmente bajo sequía, hacen que estos rasgos sean potenciales sustitutos del rendimiento en experimentos de selección por sequía. Los genotipos F03-362 y KK3 mostraron un alto potencial de rendimiento estable a través de los tratamientos de sequía, pero KK3 perdió potencial en el cultivo de rebrote bajo sequía. Aunque KK09-0358 mostró un alto potencial de rendimiento, fue muy sensible al estrés por sequía, mientras que UT12 y KK09-0939 mostraron bajo potencial de rendimiento y sensibilidad a la sequía. TPJ04-768 mostró un bajo pero estable potencial de rendimiento a través de los tratamientos de sequía y cultivos. F03-362 y TPJ04-768 tienen utilidad en estudios que buscan acoplar parámetros fisiológicos con agronómicos para promover la resistencia a la sequía y como padres para desarrollar cultivares que combinen un alto y estable rendimiento bajo sequía.