Diez poblaciones naturalizadas de agropiro alargado (Thinopyrum ponticum) se evaluaron en un ensayo en bloques completamente aleatorizados, con tres repeticiones. Se analizaron, caracteres morfológicos y reproductivos por planta individual y se estimaron parámetros estadísticos y genéticos. Las comparaciones entre medias de las diez poblaciones, mediante la prueba de t, mostraron diferencias significativas (p < 0,001), lo que indica la gran variabilidad existente entre las poblaciones. Los resultados mostraron que los coeficientes de variación ambiental fueron altos para producción de total de semilla (69,24%), número de macollos (54,93%), número de espigas (48,50%) y producción de materia seca (49,01%), y fueron bajos para largo de espiga (19,11%) y peso de 1000 semillas (18,44%). La heredabilidad fue alta para peso de 1000 semillas (0,86), producción de materia seca (0,55) y número de macollos (0,55). Presentó heredabilidad media la producción total de semillas (0,30), y heredabilidad baja el número de espigas (0,19)yel largo de espiga(0,10). Si bien el número de espigas presentó una heredabilidad mediana, la correlación con la producción de semillas fue alta y positiva, y con peso de 1000 semillas fue mediana y positiva. El peso de 1000 semillas, que presentó alta heredabilidad, correlacionó positivamente con la producción de semillas. La amplia variabilidad detectada entre las poblaciones, para la casi totalidad de los caracteres estudiados, permitirá utilizarlas en programas de mejoramiento genético de agropiro alargado.