O objetivo desta pesquisa foi avaliar a produtividade de colmos, a eficiência de uso da água, a qualidade tecnológica e o rendimento de açúcar e álcool de variedades de cana-de-açúcar (cana planta) em resposta a diferentes regimes hídricos aplicados por gotejamento subsuperficial. O experimento foi realizado em um Argissolo Vermelho Amarelo distrófico, na Embrapa Meio-Norte, em Teresina, Piauí, durante o período de outubro de 2015 a setembro de 2016. Modelou-se o experimento em um delineamento experimental de blocos casualizados em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por quatro regimes hídricos (irrigação mais chuva) baseados em frações da ETc (50% ETc = 1.374,3; 80% ETc = 1.534,2; 110% ETc = 1.712,0 e 150% ETc = 1.905,8 mm) e as subparcelas por dez variedades (RBUFRPE01, RBUFRPE02, RBUFRPE03, RBUFV01, RB036066, RB987935, RB935744, RB943538, RB92579 e RB867515). Com a aplicação dos regimes hídricos de 50% e 80% da ETc, recomenda-se utilizar as variedades RB036066; RBUFRPE02; RB943538, RB92579 e RB935744. A máxima produtividade de colmos (222,9 Mg ha-1) foi obtida com a variedade RB935744 e a lâmina total aplicada de 1.688,8 mm. A máxima EUA (13,5 kg m-3) foi obtida com a variedade RB935744, aplicando-se lâmina total de 1.606,2 mm. As características tecnológicas de qualidade do caldo da cana (Brix, fibra, POLcaldo, POLcana), foram alterados pelos regimes hídricos e variedades. Os rendimentos brutos de açúcar (32,2 Mg ha-1) e álcool (23 m3 ha-1) foram alcançados com variedade RB935744 e reposição hídrica próxima a 110% da ETc.