La regionalización agroclimática es una forma efectiva de utilizar los recursos climáticos agrícolas de manera razonable. La regionalización agroclimática precisa y objetiva desempeña un gran papel directivo en el diseño ecológico y el apoyo a decisiones para la agricultura. El propósito de este artículo fue investigar la influencia del cambio climático en las regiones agroclimáticas en China. Siguiendo el mismo principio de regionalización que la teoría y técnicas de regionalización agroclimática, se identificaron tres regiones agroclimáticas, la Región Fría Alta Tibetana (THCR), la Región Árida del Noroeste (NAR) y la Región del Monzón Oriental (EMR) en China. Los cambios en las tres regiones agroclimáticas se analizaron desde 1961 hasta 2020 en el pasado y desde 2006 hasta 2060 en el futuro. Se estimaron los cambios futuros en las regiones agroclimáticas desde 2006 hasta 2030 y desde 2031 hasta 2060 bajo los escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero RCP2.6, RCP4.5 y RCP8.5. Los límites de las regiones agroclimáticas habían cambiado como resultado del calentamiento climático global y la variabilidad de la precipitación. Hubo un excedente en el desplazamiento geográfico y en el rango de los límites de las regiones agroclimáticas en 1991 a 2020, especialmente en comparación con los de 1961-1990. El THCR mostró una variación espacial significativa, con su esquina noreste desplazándose casi 170 km hacia el suroeste. En el futuro, la proporción de área del THCR será del 26% para 2031-2060 bajo el escenario RCP8.5, con la mayor disminución (1% en comparación con el período de referencia de 1981-2005), mientras que bajo los escenarios RCP4.5 y RCP2.6 se estabilizará la proporción de área en 27%. El límite oriental del NAR migrará hacia el sur o este, mientras que el límite central se elevará hacia el norte. Bajo los tres escenarios climáticos, la proporción de área será del 25% (disminuyendo 1%). El rango del EMR se expandirá. La proporción de área del EMR aumentará un 1% bajo los escenarios RCP2.6 y RCP4.5 y un 2% bajo el escenario RCP8.5. En general, nuestro estudio puede facilitar una comprensión profunda de los cambios en las regiones agroclimáticas y así proporcionar una referencia científica para la distribución de la producción agrícola y el desarrollo sostenible bajo el cambio climático en China.