O desempenho produtivo dos borregos, remete diretamente ao sistema de terminação e de nutrição, bem como às raças selecionadas e fatores climáticos, como altas temperaturas e umidade relativa do ar, que impõem pressão aos animais, resultando em situação de estresse térmico por calor. Assim, objetivou-se avaliar as respostas termorreguladoras de cordeiros Somalis Brasileira e Santa Inês terminados em sistema de integração lavoura-pecuária por meio de monitoramento dos indicadores fisiológicos, hormonais e bioquímicos e, ainda, características do pelame e da pele. O experimento foi conduzido em uma região semiárida, durante o período de terminação por 53 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas no tempo, sendo duas raças e três horários de coleta (06:00; 14:00 e 18:00 h). As variáveis fisiológicas estudadas foram frequência respiratória e cardíaca, temperatura retal e superficial, os hormônios triiodotironina (T3), tiroxina (T4), cortisol e indicadores bioquímicos do soro (sódio, potássio, glicose, colesterol, ureia, proteínas totais, albumina, globulina). As variáveis do pelame foram a densidade numérica por cm2, espessura do pelame e comprimento dos pelos. Variáveis da pele foram espessura da epiderme e do colágeno, e variáveis em relação ao desempenho produtivo foi o peso corporal. As variáveis climáticas foram monitoradas e os índices de conforto térmico ITU foram calculados. A frequência respiratória e cardíaca dos borregos Somalis Brasileira e Santa Inês foi significativamente maior (P<0,05) a tarde quando comparada com a manhã e noite. Verificou-se que o ITU influenciou (P<0,05) a temperatura retal e superficial em ambas raças, de modo que às 14:00 h, os valores aumentaram significativamente. As respostas dos hormônios T3 e T4 foram significativamente (P<0,05) maiores à noite e menor a manhã e tarde. Mas as concentrações do cortisol em ambas raças foi significativamente (P<0,05) maior na tarde. As características do pelame, pele e peso corporal final foram semelhantes entre as raças (P>0,05). As condições climáticas da tarde, possivelmente, dificultaram que as duas raças dissipassem o calor necessário para manter a temperatura corporal em situação de conforto térmico, indicando condição de estresse por calor. Mas, a noite diminuíram as respostas termorreguladoras, superando o estresse por calor. Os borregos Somalis Brasileira e Santa Inês apresentam mecanismos fisiológicos para adaptação e características morfológicas do pelame e da pele que possibilitam a manutenção da homeotermia, mostrando adaptabilidade às condições tropicais. Por conseguinte, os resultados sugerem que ambas raças podem ser terminadas em Sistema de Integração Lavoura-Pecuária com possibilidade de expressar adequado desempenho produtivo.