O objetivo deste trabalho foi modelar o crescimento do girassol sob diferentes épocas de semeadura, condições de disponibilidade hídrica e solos. O experimento foi conduzido em Santa Maria/RS (Argissolo) e Panambi/RS (Latossolo), sob três condições hídricas (déficit, excesso e controle) e semeadura no início de setembro e janeiro. Para determinar a condição hídrica do solo realizou-se o balanço hídrico sequencial diário. As plantas foram coletadas em quatro estádios de desenvolvimento fenológico: V10, R2, R6 e R8. Para analisar o crescimento do girassol utilizaram-se: a taxa de crescimento da cultura, taxa de crescimento relativo, taxa de assimilação líquida, taxa de crescimento foliar relativo, duração da área foliar, razão da área foliar e área foliar específica. Além disso, uma modelagem do crescimento em matéria seca de cada parte da planta e da profundidade do sistema radicular. Nossos dados mostraram que o déficit hídrico foi a condição que mais afetou o crescimento do girassol, seguido pelo excesso hídrico. O modelo de crescimento pico gaussiano, de maneira geral, foi o que melhor se adequou a matéria seca e a profundidade de raízes do girassol, apresentando bom ajuste aos dados medidos e podendo ser utilizados para diferentes locais com boa precisão para as condições nas quais foi desenvolvido este trabalho.