A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é cultivada em diversas regiões brasileiras, sendo uma das culturas de maior importância socioeconômica para o país. Com vasta possibilidade de utilização, como na fabricação de produtos voltados para alimentação humana e animal. Este estudo objetivou realizar a caracterização molecular, fenotípica e culinária de raízes de 15 etnovariedades de mandioca cultivadas no norte de Mato Grosso. Para caracterização molecular utilizou-se folhas jovens, para extração de DNA, e 15 marcadores moleculares do tipo ISSR. A caracterização fenotípica das raízes foi realizada avaliando a textura da epiderme e cores da película, do córtex e da polpa. A qualidade culinária foi determinada analisando a facilidade de descascamento das raízes, o tempo de cocção, a variação de peso pré e pós cozimento e o padrão de massa cozida de raízes in natura e armazenadas no freezer em embalagens com e sem vácuo por 30, 60 e 90 dias. A caracterização molecular a partir dos marcadores ISSR confirmou a diversidade genética existente entre as 15 etnovariedades de mandioca avaliadas, por meio do percentual de polimorfismo e dos métodos de agrupamentos UPGMA, Tocher e Structure. A caracterização fenotípica evidenciou, para as 15 etnovariedades avaliadas, variação quanto à textura e cores da epiderme, córtex, película, polpa in natura e após cozimento das raízes, podendo ser um indicativo de variabilidade genética. Tal fato sugere a conservação dessas etnovariedades de mandioca. A avaliação das características culinárias demonstrou que as 15 etnovariedades avaliadas apresentaram tempo de cocção regular e bom padrão de massa cozida. Os três períodos (30, 60 e 90 dias) de armazenamento em freezer aumentaram o tempo de cocção das 15 etnovariedades avaliadas, quando comparado com as raízes in natura. Os tipos de embalagens plásticas (com e sem vácuo) não tiveram efeito sobre o tempo de cocção e padrão de massa cozida das raízes dessas 15 etnovariedades