Objetivou-se avaliar os efeitos de variedades, da irrigação e da adubação sobre a produção e composição química da cana-de-açúcar com fins forrageiros em Parnaíba, Piauí. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 5 x 4, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em duas lâminas de irrigação (reposição de 50% e 100% da evapotranspiração de referência -ETo), cinco variedades de cana-de-açúcar (RB962962, RB867515, RB92579, RB863129 e RB98710) e quatro níveis de adubação (70 + 63; 140 + 126; 210 + 189 e 280 + 252 kg de N + K 2 O/ha/ano, respectivamente). O plantio foi realizado em julho de 2015 e a colheita em julho de 2016. As variedades de cana-de-açúcar RB962962 e RB867515 se sobressaíram das demais, apresentando elevada produtividade de biomassa e maiores percentuais de colmos, conciliada a satisfatórios teores de sólidos solúveis (açúcares). Para as condições do norte do Piauí, considerando-se a produtividade, melhoria da composição química e a possibilidade de economia de água, a lâmina de água aplicada (lâmina de irrigação + 1.696 mm de precipitação pluviométrica), associada à aplicação de 70 kg de N e 63 kg de K 2 O/ha/ano, pode ser utilizada na produção de biomassa da cana-de-açúcar com fins forrageiros.