El Betabel (Beta vulgaris L.) es una raíz vegetal a la que se le atribuyen compuestos bioactivos como las betalaínas y los fenoles relacionados con el tratamiento y prevención de algunas enfermedades no transmisibles. Este es consumido mayormente en ensaladas y jugos, sin embargo, se puede utilizar en otras preparaciones para aumentar su consumo como en sopa crema. En el procesamiento para su preparación se aplican temperaturas altas que provocan cambios en color, olor y textura, así como sus propiedades nutricionales. Por ello, se busca la utilización de tecnologías emergentes como el termoultrasonido, el cual evita mínimas alteraciones en las propiedades fisicoquímicas y propicia la liberación de compuestos bioactivos. El objetivo del presente trabajo fue comparar el proceso de termosonicación y pasteurización de una sopa crema a base de betabel evaluando las propiedades fisicoquímicas, funcionales y antioxidantes para obtener un producto con mayores beneficios. La sopa crema fue adicionada con polvo de oca como espesante, se usaron amplitudes de 72–93% y tiempo de 9–16 minutos. La condición óptima del proceso fue de 83% de amplitud con tiempo de 12.50 minutos, y las variables que se ajustaron al modelo matemático fueron pH (6.71), viscosidad (334 cP), estabilidad física (63.77%), a* (25.32) C* (25.09), capacidad de retención de agua (0.79 g/g) y capacidad de retención de glucosa (16.75 mg/g). La sopa crema optimizada en comparación con el control y pasteurizado, arrojó valores más altos en pH (6.72), viscosidad (180 cP) y a* (23.31). Se obtuvo mayor contenido fenólico total, betaninas y betaxantinas (122.27 mg EAG/100 g bs, 65.65 mg EB/100 g bs y 40.53 mg EI/100 g bs, respectivamente). En bioaccesibilidad in vitro, los resultados fueron mayores en la sopa termosonicada respecto a contenido fenólico total, betaninas y betaxantinas (807.96 mg EAG/100 g bs, 220.36 mg EB/100 g bs y 172.02 mg EI/100 g bs, respectivamente). Finalmente, la sopa crema de betabel termosonicada obtuvo en su mayoría, mejores resultados que la pasteurización, aumentando contenido de compuestos bioactivos, por lo que podría ser una alternativa para su aplicación.