La papa (L.) a menudo se considera un cultivo sensible al agua y su producción puede verse amenazada por eventos de sequía, lo que hace que la tolerancia al estrés hídrico sea un rasgo de creciente interés. En este estudio, se evaluó un panel de 144 genotipos de papa tetraploides durante dos años consecutivos (2019 y 2020) para observar la variación de varios rasgos fisiológicos como el contenido de clorofila y fluorescencia, la conductancia estomática, el NDVI y el área y circunferencia de la hoja. Además, se determinaron parámetros agronómicos como el rendimiento, el peso fresco de los tubérculos, el número de tubérculos, el contenido de almidón, la materia seca y los azúcares reductores. Se utilizó el array GGP V3 Potato para genotipar la población, obteniendo un total de 18,259 marcadores SNP de alta calidad. Se realizó una asociación marcador-rasgo utilizando el paquete GWASpoly en el software R y se consideraron modelos mixtos lineales Q + K. Este enfoque nos permitió identificar dieciocho marcadores SNP significativamente asociados con los rasgos estudiados en ambos tratamientos y años, los cuales estaban relacionados con genes de funciones conocidas. Se identificaron marcadores relacionados con el contenido de clorofila y el número de tubérculos bajo condiciones de control y estrés, así como relacionados con la conductancia estomática, el NDVI, el rendimiento y el contenido de azúcares reductores bajo estrés hídrico. Aunque estos marcadores estaban distribuidos por todo el genoma, los SNP asociados con los rasgos bajo condiciones de control se encontraron principalmente en el cromosoma 11, mientras que bajo condiciones de estrés se detectaron en el cromosoma 4. Estos resultados contribuyen al conocimiento de los mecanismos de tolerancia de la papa al estrés hídrico y son útiles para futuros programas de selección asistida por marcadores.