Genetic breeding is essential to develop grapevine genotypes adapted to climate and resistant to pathogens. Traditionally cultivated Vitis vinifera is susceptible to biotic and abiotic stresses. Winemakers and consumers, however, perceive wines from hybrid cultivars as inferior. In this study, sensory analyses and comprehensive metabolite profiling by targeted and untargeted approaches were used to investigate the oenological potential of wines throughout four breeding cycles to improve climate adaptation, sugar contents and berry color. Novel genotypes had higher yields and wines exhibited increased contents of soluble solids, polyphenols, and anthocyanins. Multivariate structured analyses discriminate wines from mutant and controlled crosses genotypes. Polyphenol contents were higher in wines from intermediate breeding cycles, whereas monoterpenes were reduced. Supervised model based on comprehensive metabolome effectively discriminate the wines from distinct genetic origins. The results demonstrated that grapevine genetic breeding induces changes in the wine chemical signatures, bringing about novel traits.O melhoramento genético é essencial para o desenvolvimento de genótipos de uva adaptados às condições climáticas e resistentes aos patógenos. A espécie Vitis vinifera, tradicionalmente cultivada, é susceptível aos estresses bióticos e abióticos. No entanto, produtores e consumidores consideram inferiors os vinhos de cultivares híbridas. No presente estudo, análises sensoriais e o perfil metabólico completo, usando abordagens dirigidas e não dirigidas, foram usados para investigar o potencial enológico de vinhos confeccionados a partir de cultivares obtidas ao longo de quatro ciclos de melhoramento genético para aprimorar a adaptação climática, o teor de sólidos solúveis, e a cor das bagas. Os novos genótipos exibiram maior produtividade do que as cultivares tradicionais e maiores teores de sólidos solúveis, polifenóis e antocianinas. Análises multivariadas estruturadas discriminaram os vinhos de genótipos obtidos por seleção de mutantes e cruzamentos controlados. Os teores de polifenóis foram mais elevados em vinhos de cultivares de ciclos intermediários de melhoramento, enquanto que os níveis de monoterpenos foram reduzidos nos compostos voláteis. Modelos supervisionados, baseados no metaboloma completo, foram eficientes para discriminar os vinhos de acordo com sua origem genética. Os resultados demonstram que o melhoramento genético da videira induz alterações nas assinaturas químicas dos vinhos, induzindo novas características.