El estrés por sequía restringe sustancialmente el crecimiento del algodón, disminuyendo el potencial de producción de algodón en todo el mundo. Este estudio evaluó genotipos de algodón en la etapa de floración para identificar genotipos resilientes a la sequía bajo condiciones de sequía moderada y severa utilizando marcadores fisio-mórficos y bioquímicos. Se examinaron cinco genotipos en un diseño completamente aleatorizado con tres réplicas en tres tratamientos. Se midieron las características de crecimiento y bioquímicas después de 14 días de estrés por sequía. El Índice de Distancia Genotipo-Ideotipo de Múltiples Rasgos (MGIDI) identificó los genotipos más tolerantes a la sequía. La sequía severa tuvo un efecto negativo pronunciado en las características de crecimiento y bioquímicas, seguido de la sequía moderada. Entre los genotipos, FH-912 mostró la mayor resiliencia, con aumentos significativos en prolina, peroxidasa, catalasa y clorofila total. En contraste, la clorofila a y las tasas de transpiración se vieron en gran medida sin afectar. Los genotipos VH-351, VH-281 y GH-99 mostraron tolerancia moderada a la sequía, mientras que FH-556 fue altamente sensible al estrés hídrico. Los análisis estadísticos, incluidos ANOVA, PCA y mapas de calor, confirmaron el rendimiento superior de FH-912 bajo estrés por sequía. El genotipo resiliente a la sequía, FH-912, tiene potencial para la cría de variedades de algodón tolerantes a la sequía para mantener la productividad del algodón en entornos con limitaciones de agua, especialmente en regiones propensas a la sequía.