Los cereales son cultivos clave para lograr la seguridad alimentaria y el equilibrio socioeconómico, pero los cultivos de secano son altamente sensibles a anomalías ambientales que impactan los rendimientos. El impacto de la humedad del suelo en el rendimiento de los cereales es particularmente pasado por alto. Este estudio evalúa el impacto de la humedad del suelo en la zona de raíces en comparación con nueve variables climáticas comunes: temperatura máxima y mínima, rango de temperatura diurna, días grados de crecimiento, lluvia acumulada, radiación, cociente fototérmico, humedad relativa del aire y déficit de presión de vapor. Este estudio utilizó la base de datos climáticos E-OBSv23 y las bases de datos de humedad del suelo ERA5-Land y LISFLOOD, centradas en trigo y cebada en las principales áreas cerealistas de España. El análisis de correlación entre el rendimiento anual y la humedad del suelo diaria y los datos climáticos proporcionados indicaron la prevalencia y concurrencia de los factores de impacto en las etapas fenológicas de la escala de Zadoks. Los periodos críticos de impacto en los rendimientos de trigo y cebada se concentran principalmente durante las fases de crecimiento y reproductivas de la primavera. La humedad del suelo supera a todos los demás factores en magnitud y duración de la influencia, y nuestros resultados sugieren una interacción compleja de factores durante el período crítico de primavera. Este estudio destaca el papel preeminente de la humedad del suelo sobre los factores climáticos en la variabilidad de los rendimientos de cereales de secano en áreas limitadas de agua.