La gobernanza del agua es un gran desafío en el contexto mediterráneo. Cualquier acción para impulsar la gobernanza del agua hacia la sostenibilidad debe basarse en una comprensión holística de tales desafíos. Por lo tanto, un primer paso hacia la mejora de la gobernanza del agua es una comprensión fundamentada de lo que está en juego, quiénes son los actores involucrados y cómo interactúan. Para lograr este nivel de comprensión, proponemos el uso del marco de Sistemas Socio-Ecológicos (SES). Este marco fue desarrollado para captar la complejidad de los problemas relacionados con el uso sostenible de bienes públicos como el agua. Este estudio analiza la gobernanza del agua en el sector agrícola de tres municipios en el Alentejo y el Algarve, en el sur de Portugal. Los datos se recopilaron mediante una revisión de la literatura y 22 entrevistas semiestructuradas con actores territoriales (es decir, administración pública, asociaciones no gubernamentales, sector privado, tomadores de decisiones y agricultores). Al utilizar el marco SES, proporcionamos una caracterización integrada de la gobernanza del agua en el caso de estudio e identificamos los factores implicados. Entre estos factores, y centrándonos en la superposición entre la literatura y las perspectivas de los actores, se encuentran (1) la falta de estrategias integradas y apoyadas para el desarrollo, y (2) la falta de comunicación entre los actores que necesitan congregar esfuerzos hacia el uso sostenible de los recursos hídricos. El estudio encontró pocos ejemplos de esfuerzos colectivos y redes de colaboración duraderas, especialmente entre la ciencia y la práctica. Concluimos argumentando que se necesitan políticas adaptadas al lugar. Tales políticas deberían promover la comunicación y acciones colectivas entre investigadores, organizaciones locales, administración pública y agricultores.