El tomate suele estar expuesto a diversos estreses abióticos y el estrés por frío es uno de los estreses ambientales más severos. La temperatura anormalmente baja afecta el crecimiento y desarrollo del tomate, lo que conduce, por ejemplo, a trastornos fisiológicos, caída de flores y morfología anormal de los frutos, y provoca una disminución en el rendimiento del tomate y la calidad de los frutos. Es importante identificar cultivares de tomate tolerantes a bajas temperaturas (LT) basados en diferentes tipos de frutos. En este estudio, nuestro enfoque fue analizar los rasgos fisiológicos de 35 accesiones de tomate con tres tipos de frutos diferentes (cereza, tamaño mediano y grande) bajo puntos de ajuste de temperatura nocturna de 15 grados Celsius para la temperatura de control (CT) y 10 grados Celsius para LT, respectivamente. Las alturas de las plantas (PH) de la mayoría de las accesiones de tomate en LT disminuyeron notablemente en comparación con las de CT. La longitud de la hoja (LL) y el ancho de la hoja (LW) se redujeron dependiendo de los genotipos bajo LT. Además, el número de frutos (NFR), la cuajada de frutos (FS), el rendimiento de frutos (FY) y el rendimiento comercializable (MY) se vieron afectados negativamente en LT. La variación fue investigada más a fondo mediante la correlación, el análisis de componentes principales (PCA) y el análisis de conglomerados. Curiosamente, se descubrieron correlaciones positivas entre diferentes rasgos vegetativos y reproductivos. El análisis multivariado, incluido el PCA y el agrupamiento jerárquico, clasificó las 35 accesiones de tomate tratadas con LT en cuatro grupos principales. Las accesiones identificadas estaban asociadas con parámetros vegetativos y reproductivos en direcciones positivas. Los resultados podrían utilizarse para establecer programas de cría para seleccionar cultivares de tomate tolerantes a LT con diferentes índices de selección basados en tipos de frutos durante las etapas vegetativas y/o reproductivas.