ترتبط المياه وتغير المناخ ارتباطًا وثيقًا، حيث يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم شُحّ المياه والمخاطر المتعلقة بالمياه (مثل الفيضانات والجفاف)، ويؤدي كذلك ارتفاع درجات الحرارة إلى تعطيل أنماط التهاطل ودورة المياه بأكملها. وتتأثر جودة المياه أيضًا بتغير المناخ، حيث من المتوقع أن يؤدي ارتفاع درجات حرارة المياه وتواتر الفيضانات والجفاف إلى تفاقم العديد من أشكال تلوث المياه - من الرواسب إلى المُمْرضات ومبيدات الآفات. ولعلاج هذه المشاكل يجب العمل بالنظم الإيكولوجية المائية الصحية وتحسين إدارة المياه التي تؤدي الى خفض انبعاثات الغازات الدفيئة وتوفير الحماية من مخاطر المناخ.