La nuez (L.) exhibe una alta sensibilidad al déficit hídrico, lo que hace crucial comprender esta característica para optimizar las estrategias de riego y mejorar su productividad. El riego deficitario se utiliza ampliamente en condiciones de sequía para alcanzar los objetivos de ahorro de agua. Este estudio examina el impacto de las estrategias de riego deficitario sostenido (RDS) aplicando el 33%, 50% o 75% de la demanda hídrica del cultivo sobre los parámetros de rendimiento y calidad de dos cultivares de nuez (Chandler y Cisco) durante un período de monitoreo de tres años. Estos tratamientos se compararon con árboles de control que recibieron riego completo al 100% de los requerimientos hídricos del cultivo (C). El rendimiento de nueces se redujo de manera significativa y proporcional bajo los tratamientos de RDS. En el experimento, el rendimiento promedio para el cv. Chandler fue de 6.7, 6.4 y 12.2 kg por árbol bajo RDS, RDS y RDS respectivamente, que fueron menos de 13.9 kg por árbol en la parcela C. De manera similar, el cv. Cisco produjo 8.0, 11.6, 11 y 15.6 kg por árbol bajo RDS, RDS, RDS y C, respectivamente. Estos hallazgos indican que el cultivar Cisco exhibe una mayor tolerancia a niveles moderados e intermedios de déficit hídrico. Además, los tratamientos de RDS influyeron notablemente en varios parámetros morfológicos y fisicoquímicos del núcleo. Los atributos clave afectados incluyen el peso, tamaño, color, perfiles de azúcares específicos y contenido mineral (notablemente potasio, hierro y zinc), así como la composición de ácidos grasos insaturados (palmitoleico y cis-vacénico) y ácidos grasos poliinsaturados (linoleico y alfa-linoleico), con efectos pronunciados observados particularmente bajo el tratamiento de RDS. Así, el riego deficitario no afectó drásticamente los parámetros de calidad del núcleo, y también es posible aumentarlos seleccionando el nivel adecuado de estrés hídrico. Por lo tanto, para ambos cultivares de nuez, se puede conservar aproximadamente el 25% del agua de riego (RDS), equivalente a un promedio de 1681 m ha, en relación con el requerimiento hídrico total del cultivo sin impactar negativamente el rendimiento del árbol de nuez a corto y medio plazo. Aquí, mostramos el papel clave de ajustar las prácticas de riego al enfatizar los beneficios del RDS que pueden ahorrar agua, fomentar la productividad del agua y aumentar los fitoquímicos que promueven la salud de la nuez.