Para investigar la influencia de los moduladores de estrés en las respuestas fisiológicas adaptativas y las características de biomasa del orégano bajo condiciones de estrés hídrico, se realizó una investigación factorial con diseño de bloques completos aleatorizados durante dos años (2018 y 2019). En este estudio, las plantas de orégano fueron tratadas con cinco niveles de moduladores de estrés (CHN: quitosano, AMA: aminoácidos, SEW: algas marinas, ASA: ácido ascórbico, SAA: ácido salicílico y CON: control) en tres niveles de regímenes de riego (Irr40 (40), Irr60 (60) e Irr75 (75) % de capacidad de campo). Se evaluaron los efectos de la escasez de agua y la aplicación de bioestimulantes sobre el peso seco total (PST), el contenido relativo de agua (CRA), la producción de aceite esencial, la clorofila, los nutrientes (N, K y P), la prolina, el azúcar soluble total, el contenido de polifenoles y flavonoides, y la actividad de las enzimas antioxidantes. Los resultados mostraron que bajo condiciones óptimas de riego, las plantas de orégano rociadas con CHN exhibieron el mayor peso seco (141.23 g m) como un rasgo morfológico, el mayor contenido relativo de agua (79.34%), las concentraciones más consistentes de nitrógeno, fósforo y potasio (3.14, 0.39 y 1.69%, respectivamente), las clorofilas a y b (3.02 y 1.95 mg g FW, respectivamente), y los fenoles totales y flavonoides totales (30.72 y 3.17 mg g DW, respectivamente). El déficit hídrico aumentó el contenido de prolina, con la mayor cantidad (4.17 g g FW) observada en plantas de control. Además, bajo condiciones de estrés por escasez de humedad, la aplicación de CHN y SEW aumentó la producción de azúcar soluble (27.26 mol g FW) y el rendimiento de aceite esencial (1.80%), así como las actividades de catalasa, peroxidasa de ascorbato y superóxido dismutasa (3.17, 1.18 y 63.89 mol min g FW, respectivamente) en comparación con las plantas de control. En resumen, el estudio demostró que las plantas de orégano responden positivamente a los tratamientos con moduladores de estrés cuando se someten a estrés por escasez de humedad, especialmente cuando se tratan con quitosano. Los resultados ofrecen perspectivas prometedoras para desarrollar estrategias adaptativas sostenibles destinadas a mejorar la tolerancia del orégano a la escasez de agua, mejorando en última instancia su productividad y características bioquímicas.