El cambio en el uso del suelo/cobertura terrestre y el cambio climático han alterado la distribución espacio-temporal de los recursos hídricos. La cuenca del río Huai muestra los cambios espaciales y temporales del clima desde 1960 hasta 2016 y los cambios en el uso del suelo/cobertura terrestre desde 1995 hasta 2014. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo investigar el cambio climático, el uso del suelo y la evolución de la vegetación en la parte superior de la cuenca del río Huai. Se utilizaron la prueba de Mann-Kendall (MK), el Método de Análisis de Tendencias Innovadoras (ITAM) y la prueba del estimador de pendiente de Sen para detectar tendencias de cambio climático. El cambio en el uso del suelo/cobertura terrestre también se examinó utilizando una matriz de transformación y el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). Los resultados de este estudio revelaron que la precipitación ha mostrado una tendencia ligeramente decreciente durante los últimos 56 años. Sin embargo, la temperatura del aire ha aumentado en 1.2 grados Celsius. La vegetación artificial y natural y los humedales se han reducido en 12,097 km, 3207 km y 641 km, respectivamente. Por otro lado, la tierra de construcción residencial y los cuerpos de agua artificiales aumentaron en 2277 km y 3691 km, respectivamente. Esto indica que la cobertura del suelo ha cambiado significativamente durante los últimos 30 años. Los hallazgos de este estudio tendrán implicaciones para predecir la seguridad de los recursos hídricos y el ecoentorno de la cuenca del río Huai. La distribución espacial mostró un cambio desigual en la cuenca del río Huai. En conjunto, sugerimos que la variabilidad de la disponibilidad de recursos hídricos en la cuenca del río Huai se atribuye principalmente a la variabilidad climática, mientras que el cambio en el uso del suelo juega un papel clave en los subcuencas, que experimentaron cambios dramáticos en el uso del suelo.