Este estudio evaluó los cambios a largo plazo en los patrones de precipitación y las condiciones de sequía en una de las áreas clave de recarga del sistema hidrológico del sur y sureste de España, a saber, la Sierra de Cazorla y Segura, que contiene los sectores de cabecera de las cuencas de dos ríos importantes, a saber, el Guadalquivir y el Segura. La investigación abarcó un período de 70 años (1952-2021) y realizó un análisis exhaustivo de datos de 348 estaciones pluviométricas. Los resultados más relevantes son los siguientes: (1) la mayoría de las áreas experimentaron una disminución en el volumen de precipitación y el número de días de lluvia durante el período de estudio; (2) el verano y el invierno mostraron las disminuciones más significativas; (3) las precipitaciones débiles y moderadas (=40 mm/d) mostraron el comportamiento opuesto; (4) las duraciones de los períodos secos aumentaron, mientras que las duraciones de los períodos húmedos disminuyeron en la mayoría de las áreas; y (5) el SPEI mostró un aumento en condiciones de sequía. Esta investigación subraya la necesidad de gestión de recursos hídricos y estrategias de resiliencia con relevancia interdisciplinaria ante los patrones hidrológicos cambiantes.