Les cultivars contemporains de canne à sucre sont des génotypes hybrides principalement issus de schémas complexes d'introgression de l'espèce sauvage Saccharum spontaneum dans l'espèce domestiquée S. officinarum. Aujourd'hui diverses techniques de biologie moléculaire permettent d'analyser finement les génomes végétaux. En particulier, les marqueurs moléculaires constituent des outils de choix pour étudier la structure des génomes, leur variabilité, et pour repérer les zones chromosomiques susceptibles de porter des allèles d'intérêts agronomiques. Ces dernières années, des marqueurs, des ressources moléculaires, des données de séquençage et des méthodologies ont été développées sur la canne à sucre dans le but de produire des informations susceptibles de faciliter l'exploitation de la diversité génétique utile à l'amélioration de la plante. Cet article résume les avancées obtenues dans la compréhension du fonctionnement du génome de la plante et évoque les perspectives d'applications de la génomique à l'innovation variétale.