Es bien sabido que los sistemas de cultivo intercalado de leguminosas y cereales son más eficientes en términos de uso de recursos, en particular nitrógeno (N) y agua. Sin embargo, la respuesta de este sistema de cultivo a la co-limitación de agua y N fue poco estudiada en la mayoría de las investigaciones de campo recientes. El presente estudio tiene como objetivo evaluar la relación entre la eficiencia de uso de N y agua (NUE y WUE) mediante el cultivo intercalado de garbanzo-trigo duro bajo condiciones contrastantes de clima y suministro de N. Los experimentos de campo se llevaron a cabo durante la temporada de crecimiento 2021/2022, en tres sitios ubicados en regiones sub-húmedas y semiáridas. Se evaluaron y compararon WUE, NUE, biomasa sobre el suelo, rendimiento de grano y parámetros fisiológicos del cultivo de garbanzo o trigo duro intercalados con las respectivas mediciones en monocultivos entre todos los tratamientos de nivel de fertilizante N x sitio. Los resultados mostraron que WUE en relación con el rendimiento de grano (WUE) y la biomasa (WUE) fueron significativamente más altos en el trigo cultivado en solitario bajo las condiciones de los tres sitios estudiados, excepto para WUE en S2, en el que el cultivo intercalado aumentó WUE en +0.46 y +1.03 kg m, en comparación respectivamente con el monocultivo bajo baja aplicación de fertilizante N. En comparación con el monocultivo de garbanzo, el cultivo intercalado aumentó WUE en más de 0.30 y 0.57 kg m bajo condiciones semiáridas (S1 y S3) en tres dosis de aplicación de N, y en más de 0.18 kg m bajo condiciones sub-húmedas (S2). Simultáneamente, NUE aumentó significativamente con el cultivo intercalado, donde en el cultivo mixto se observaron los valores más altos en comparación con el trigo duro y el garbanzo cultivados en solitario. Sin embargo, reducir la dosis de aplicación de N conduce a un aumento gradual en NUE en más de 4.44 kg kg. Como consecuencia, el cultivo intercalado mejoró la acumulación de proteínas en el rendimiento de grano de cultivos mixtos en más de 30 kg ha en comparación con el trigo duro cultivado en solitario, en particular bajo aplicación moderada de N y clima sub-húmedo. De hecho, el contenido promedio de clorofila aumentó (7.8%) en el trigo duro intercalado en todas las dosis de N aplicadas en condiciones sub-húmedas. El cultivo intercalado de garbanzo-trigo de secano promueve una mejora en el crecimiento y la calidad del rendimiento gracias a la optimización simultánea del uso de agua y N bajo aplicación baja y moderada de N en climas semiáridos y sub-húmedos.