O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é a segunda espécie de maior importância socioeconômica do gênero, sendo cultivada em muitos países tropicais. No Brasil há pouquíssimos trabalhos realizados para determinação da produtividade da cultura no Brasil. O pequeno produtor cultiva apenas variedades tradicionais e crioulas que não apresentam a uniformidade genética exigida pelo Registro Nacional de Cultivares (RNC). Isso dificulta seu acesso aos benefícios das leis de produção e comercialização de sementes. Portanto, é de grande importância o regulamento e registro de sementes crioulas na Secretaria da Agricultura Familiar com as suas especificidades e padrões que atendam critérios de produção e comercialização. Diante disso, o presente estudo foi realizado com o objetivo de comparar os modelos de Regressão Linear Múltipla e Redes Neurais Artificiais para predição de produtividade de feijão-fava e posterior análise de adaptabilidade e estabilidade para recomendação da variedade crioula com melhor desempenho. O modelo mais adequado foi selecionado com base nas comparações entre os índices de desempenho. O modelo mais adequado foi selecionado com base nas comparações entre os índices de desempenho coeficientes de correlação de Pearson e Spearman, raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro médio absoluto (MAE) e coeficiente de determinação (R²) da reta de regressão linear. Para análise de adaptabilidade e estabilidade fez-se análise de interação entre as variáveis de Teresina e São Domingos que a apresentaram correlações significativa com a produtividade para obtenção do QM da interação. Dessa forma, a RNA do tipo perceptrons de múltiplas camadas – MLP, foi o modelo mais adequado para predição de produtividade de grãos, em comparação à Regressão Linear múltipla, com coeficiente de correlação de Spearman e Pearson de 0,784 e 0,806, respectivamente, e RMSE e MAE cerca de 40% vezes menor em relação aos modelos de regressão linear. O coeficiente de determinação foi 0,65. A interação foi significativa para as duas características de maior correlação com a produtividade, permitindo assim, análise de adaptabilidade e estabilidade. Os municípios de Teresina e São Domingos foram considerados ambientes discriminantes e representativos para seleção de genótipos adaptados. Os acessos UFPI 1299 e UFPI 944 podem ser recomendados para os municípios de Teresina e São Domingos e cadastrados na Secretaria da Agricultura Familiar como cultivares locais, tradicionais ou crioula.