Este estudio implementó un modelo de simulación acoplado SWAT-FEM para evaluar los impactos de los escenarios de uso del suelo y cambio climático (LCS) en los recursos hídricos de las cuencas fluviales en Chennai, India. Los datos de uso del suelo y cobertura terrestre se obtuvieron al fusionar los datos de origen del Centro Nacional de Teledetección (NRSC) y el Instituto Internacional de Gestión del Agua (IWMI). Las simulaciones de cambio climático se obtuvieron de cuatro modelos climáticos globales (GCM), incluyendo el Escenario Base de GFDL (1981-2000), el Escenario A1B de GFDL (2081-2100), el Escenario Base de CCSM4 (1986-2005) y el Escenario A1B de CCSM4 (2081-2100). Los LCS predijeron aumentos de temperatura de 2.32 grados C y 1.74 grados C para GFDL y CCSM4, respectivamente, para finales de siglo. Las predicciones de uso del agua sugirieron aumentos superiores al 20% en la utilización de agua para 2100, inferiendo las notables dinámicas de variabilidad interanual así como intermensual en los recursos hídricos en las cuencas fluviales de Chennai pronto. El estudio es novedoso por su implementación de un enfoque de modelado acoplado para mejorar la practicidad del modelo SWAT-FEM y proporcionar proyecciones útiles de los impactos del uso del suelo y el cambio climático en las respuestas hidrológicas. Los resultados ofrecen información útil sobre cómo la variabilidad en las condiciones climáticas altera las respuestas hídricas espaciotemporales a escalas de cuenca.