O milho é uma das culturas de maior interesse econômico a nível mundial, e compõe a base alimentar e produtiva da agricultura familiar. No estado do Espírito Santo, a precipitação pluviométrica abaixo da média, registrada nos últimos anos, tem gerado menor produção de milho. Uma das alternativas para esse problema é o desenvolvimento de variedades de milho tolerantes à déficit hídrico. Objetivou-se avaliar o potencial genético de acessos de milho da coleção de trabalho do Banco Ativo de Germoplasma do Ifes (BAG do Ifes) para o desenvolvimento de programa de melhoramento visando a obtenção de variedades tolerantes ao déficit hídrico no estado do Espírito Santo. Realizou-se coletas junto a agricultores familiares a fim de aumentar o número de acessos de milho do BAG do Ifes. Avaliou-se 20 acessos de milho da coleção de trabalho do BAG juntamente com um acesso comercial (testemunha). Os genótipos foram cultivados, sob déficit hídrico, em dois ambientes: Alegre e Colatina. Avaliou-se 14 descritores morfoagronômicos, sendo seis obtidos no período anterior à colheita e nove obtidos pós-colheita. Realizou-se análise de variância pelo teste F seguido de comparação de médias pelo teste de Scott Knott (p>0,01). Estimou-se os parâmetros genéticos: coeficientes de variação fenotípica e genotípica, herdabilidade e índice de variação genética. Os acessos foram agrupados por dissimilaridade pelo método UPGMA. Ocorreram interações genótipo ambiente, sendo alcançadas maiores produtividades médias em Colatina. Incorporou-se 7 novos acessos de milho à coleção de trabalho do programa de melhoramento de milho do Ifes. O estresse hídrico gerou menores produtividades de grãos, contudo houve materiais com rendimento semelhante a cultivar comercial apontada como tolerante à déficit hídrico. Os descritores relacionados ao desempenho agronômico foram mais influenciados pelo ambiente do que os descritores morfológicos. Os resultados obtidos apontam que há diversidade genética entre os acessos de milho do BAG do Ifes. O estudo revelou que a coleção de trabalho do referido banco de germoplasma possui genótipos promissores para o desenvolvimento de cultivares de milho tolerantes ao déficit hídrico nas duas microrregiões estudadas.