O manejo eficiente da água em época de escassez hídrica é fundamental na irrigação das plantas cultivadas sobretudo quando associado a outras tecnologias. Objetivou-se com esta pesquisa avaliar as repostas da aplicação de doses do polímero hidrorretentor e diferentes lâminas de irrigação sobre o crescimento, produtividade e eficiência do uso da água de irrigação em plantas de pimentão cultivadas em solo arenoso. Para tanto, foi instalado dois experimentos com pimentão em parcela subdividida, sendo quatro lâminas de irrigação (50, 75, 100 e 125% da ETc) e quatro doses de polímero (0; 0,6; 1,2 e 2,4 g L-1) com quatro repetições, tanto em ambiente protegido quanto em campo aberto. As variáveis analisadas foram de crescimento, produtividade, eficiência do uso da água e fisiológicas. Os resultados revelaram que o hidrogel associado a irrigação aumentou a área foliar, a produtividade e a eficiência do uso da água de irrigação, além disso, o déficit hídrico aplicado (132,8 e 199,26 mm) associado com doses de polímero hidrorretentor não afetou morfologicamente as plantas em ambiente protegido. As doses de polímero hidrorretentor favorece o crescimento das plantas, aumento do número de frutos e de produtividade de pimentão, além disso, a condutância estomática responde bem aos efeitos do polímero no sol em campo aberto. O uso de polímero no cultivo de pimentão garante estabilidade dos parâmetros fisiológicos aos 70 DAT e a dose de 2,4 g L-1 proporciona maior produtividade do pimentão cultivado em solos arenosos a campo aberto. O polímero hidrorretentor permite o desempenho produtivo de pimentão até 110 dias sob irrigação em solos arenosos com lâmina total de água cumulada de apenas 683,1 mm em campo aberto.