La lenteja (Medikus) es un cultivo alimentario crítico que ofrece proteínas de alta calidad y micronutrientes esenciales. Sin embargo, su productividad y calidad nutricional están cada vez más amenazadas por el cambio climático. En este estudio, se evaluaron 36 genotipos de lenteja en dos localidades de Marruecos bajo condiciones normales, estrés por calor y estrés combinado por calor y sequía. Se observaron efectos significativos del genotipo, el ambiente y sus interacciones en el rendimiento de semillas, el tamaño de las semillas, el tiempo de cocción y la calidad nutricional. Los estrés por calor y sequía causaron reducciones sustanciales en el rendimiento de semillas (hasta un 40% bajo estrés combinado), en el contenido de proteínas, en la concentración de hierro y zinc, y aumentaron los niveles de ácido fítico, lo que impactó negativamente en la biodisponibilidad de hierro y zinc. El tiempo de cocción disminuyó significativamente bajo condiciones de estrés, con una reducción de hasta el 54% bajo estrés combinado por calor y sequía en la estación de investigación de Annoceur. El análisis de correlación reveló complejas compensaciones entre el rendimiento, la calidad nutricional y las características de cocción bajo condiciones de estrés. El análisis de componentes principales y los análisis de biplot GGE identificaron genotipos con un rendimiento superior, concentración de micronutrientes y estabilidad en el tiempo de cocción en diferentes ambientes. Genotipos como G32, G3 y G36 combinaron altos niveles de hierro y zinc; G13 y G30 mostraron bajo ácido fítico, mientras que G15 exhibió el tiempo de cocción más corto. Estos genotipos también demostraron adaptabilidad en el ambiente probado. Este estudio destaca el potencial de seleccionar genotipos de lenteja resilientes al clima y densos en nutrientes para apoyar los esfuerzos de mejoramiento destinados a mejorar la seguridad alimentaria frente a la variabilidad climática global. Estos genotipos pueden ser sugeridos como líneas parentales élite resilientes al clima para apoyar a los mejoradores en la mejora del rendimiento de lentejas, la calidad nutricional y la estabilidad bajo múltiples condiciones de estrés.