La batata es un cultivo denso en nutrientes con el potencial de mejorar la seguridad alimentaria, sin embargo, su productividad está limitada por el estrés por sequía. El perfil metabólico en la batata, particularmente en respuesta al estrés abiótico, sigue siendo poco comprendido, con un conocimiento limitado sobre los metabolitos que contribuyen a la respuesta a la sequía. El estudio tuvo como objetivo perfilar y comparar metabolitos en cultivares de batata tolerantes a la sequía (cv Atacama) y susceptibles a la sequía (cv Blesbok) bajo condiciones de deficiencia de agua. Los cultivares se cultivaron en un refugio de lluvia durante la temporada de crecimiento de 2024 en el Consejo de Investigación Agrícola-Planta Vegetal y Medicinal Industrial (ARC-VIMP). El ensayo se diseñó en un diseño de bloques al azar con un tamaño de parcela de 242 m cuadrados y tres condiciones de tratamiento de sequía, es decir, 30%, 50% y 70% de capacidad de campo (FC). Después de dos semanas de imposición de estrés por sequía, se recolectaron muestras de hojas y se analizaron los cambios en los metabolitos utilizando cromatografía líquida de ultra rendimiento-espectrometría de masas (UPLC-MS) no dirigida. Utilizando análisis quimiométrico, principalmente mediante análisis de componentes principales (PCA) y análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales ortogonales (OPLS-DA), se mostró una separación significativa entre las tres condiciones de estrés por sequía y los dos cultivares, destacando la acumulación metabólica variable. Se identificaron diez metabolitos regulados significativamente (VIP > 1, < 0.05), con los cambios logarítmicos más pronunciados observados para kaempferol-3-O-galactósido (3.48), ácido clorogénico (3.34), glc-glc-octadecatrienoil-sn-glicerol (3.14) y apigenina-7-O-beta-D-neohesperidosido (2.71). La concentración de metabolitos varió en los dos cultivares, aunque la mayoría estaban correlacionados positivamente con Atacama. Las vías enriquecidas incluyeron biosíntesis de flavonoides, biosíntesis de zeatina y metabolismo de almidón y sacarosa. Estos hallazgos destacan las respuestas metabólicas específicas del cultivar y proponen biomarcadores candidatos para la cría de batata tolerante a la sequía.