La cuenca del lago Ebinur es un área ecológicamente sensible en la región árida del noroeste de China. En los últimos años, el entorno ecológico de la cuenca ha continuado deteriorándose y la función del ecosistema se ha degradado seriamente. Sin embargo, entre las funciones del ecosistema en la cuenca del lago Ebinur, la función de producción de agua se considera el núcleo que sostiene el equilibrio ecológico y la seguridad de la cuenca. La producción de agua puede reflejar la función de servicio ambiental, que es esencial para la vitalidad económica y el bienestar ecológico de la cuenca. Los factores que impactan el rendimiento hídrico son diversos; además, entre estos, el cambio climático y la conversión del uso del suelo son particularmente significativos. Por lo tanto, entender cómo estos cambios afectan el rendimiento hídrico ayudará a formular estrategias adecuadas de gestión del agua en la cuenca. Utilizando el modelo InVEST, este estudio examinó cómo evolucionó y se distribuyó el rendimiento hídrico en la cuenca del lago Ebinur entre 2000 y 2020, considerando tanto las dimensiones temporales como espaciales. Con esta base, se utilizó el enfoque de análisis de escenarios para explorar el impacto del cambio climático y la conversión del uso del suelo en el rendimiento hídrico controlando las variables, y se discutió la respuesta del rendimiento hídrico al cambio climático y del uso del suelo. Se concluyó que el rendimiento hídrico estaba en una tendencia ascendente de 2000 a 2010, en una tendencia descendente de 2010 a 2020, y disminuyó de 2000 a 2020 en su conjunto. En cuanto a la distribución del rendimiento hídrico, se encontraron áreas de alta producción de agua predominantemente en el noroeste y sureste y a lo largo del borde de mayor altitud de la cuenca. Entre las diversas categorías de tierras, los tipos principales fueron pastizales y tierras no utilizadas, que contribuyeron de manera equitativa y sustancial al rendimiento hídrico, aportando más del 85% al rendimiento hídrico total. La respuesta del rendimiento hídrico varió significativamente entre los diferentes tipos de uso del suelo cuando sus áreas cambiaron, y la conversión de tierras durante este período contribuyó a una ligera disminución en el rendimiento hídrico en toda la cuenca. La influencia del cambio climático en el rendimiento hídrico en la cuenca del lago Ebinur durante el período de estudio superó con creces la del uso del suelo, constituyendo más del 86% del impacto total. Este estudio puede proporcionar información relevante para las políticas y decisiones sobre la asignación óptima del uso del suelo en la cuenca del lago Ebinur y puede ofrecer un desarrollo científico para la evaluación integral de los recursos hídricos y el desarrollo sostenible de la cuenca.