Los microbiomas de las plantas, compuestos por una diversa variedad de microorganismos como bacterias, hongos, arqueas y microalgas, son críticos para la salud y resiliencia de las plantas, desempeñando roles clave en el ciclo de nutrientes, la mitigación del estrés y la resistencia a enfermedades. Se espera que el cambio climático intensifique varios estresores abióticos, como la sequía, la salinidad, las temperaturas extremas, las deficiencias de nutrientes y la toxicidad por metales pesados. Los microbiomas asociados a las plantas han surgido como una solución natural prometedora para ayudar a mitigar estos estreses y mejorar la resiliencia agrícola. Sin embargo, traducir los hallazgos de laboratorio en beneficios agrícolas del mundo real sigue siendo un desafío significativo debido a la complejidad de las interacciones planta-microbio en condiciones de campo. Exploramos los roles de los microbiomas de las plantas en la lucha contra el estrés abiótico y discutimos los avances en estrategias de ingeniería de microbiomas, incluyendo biología sintética, diseño de consorcios microbianos, metagenómica y CRISPR-Cas, con un enfoque en mejorar su aplicación práctica en la agricultura. Integrar soluciones basadas en microbiomas en prácticas agrícolas inteligentes frente al clima puede contribuir a la sostenibilidad a largo plazo. Finalmente, subrayamos la importancia de la colaboración interdisciplinaria para superar los desafíos existentes. Las soluciones basadas en microbiomas tienen el potencial de mejorar la seguridad alimentaria global y promover prácticas agrícolas sostenibles frente al cambio climático.