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This study aimed to evaluate and compare the physiological variables of three sheep genotypes: Morada Nova, Somalis, and Dorper x Somalis crossbreed regarding the environment and diet in the Brazilian semi-arid region by using 30 animals (10 from each genetic group). Five of these animals had 30% of the tifton hay replaced by hairy woodrose hay. The temperature and relative air humidity were registered, the black globe temperature and humidity index (BGHI) was calculated, and the rectal temperature (RT), respiratory rate (RR), heart rate (HR), and surface temperature (ST) were measured in the morning and afternoon. The experimental design was a completely randomized design in a 3 × 2 × 2 factorial scheme, which consisted of three genotypes, two diets, and two periods, and five replications each. BGHI presented values of 81 in the shade and 90 in the sun and a significant difference (P < 0.05) was observed for the studied variables in relation to the periods, with higher values in the afternoon. The average ST was 35.48 °C in the morning and 38.11 °C in the afternoon. Morada Nova presented the lowest RT and RR (P < 0.05) among the genetic groups, with a higher tolerance to heat. The 30% substitution of tifton hay by hairy woodrose hay did not negatively affect the thermoregulatory capacity of sheep. The studied genetic groups were adapted and tolerant to climate conditions of the Brazilian semi-arid region. Objetivou-se com este trabalho, avaliar e comparar as variáveis fisiológicas de três grupos genéticos de ovinos: Morada Nova, Somalis e mestiços de Dorper x Somalis com relação ao ambiente e à dieta no semiárido brasileiro, utilizando-se 30 animais, 10 de cada grupo genético, sendo que cinco tiveram 30% do feno de tífton substituído por feno de jitirana. Foi coletada a temperatura e umidade relativa do ar, calculado o ITGU e aferidas a temperatura retal (TR), frequência respiratória (FR) e cardíaca (FC) e temperatura superficial (TS), nos turnos manhã e tarde. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado (DIC), e o esquema fatorial 3x2x2, sendo três grupos genéticos, duas dietas e dois turnos, com cinco repetições cada. Os valores para ITGU foram de 81 na sombra e 90 no sol e houve diferença (P < 0,05) para as variáveis estudadas com relação aos turnos, sendo mais elevados à tarde. A TS média dos ovinos foi de 35,48 pela manhã e 38,11oC à tarde, e Morada Nova apresentou TR e FR menor (P < 0,05) entre os grupos genéticos e demonstraram maior tolerância ao calor. A substituição de 30% de feno de tífton por feno de Jitirana, não repercutiu negativamente na capacidade termorregulatória dos ovinos. Os grupos genéticos estudados apresentaram-se adaptados e tolerantes às condições climáticas do semiárido brasileiro.