Mejorar la eficiencia en el uso del agua por las plantas es una estrategia clave para la utilización de los recursos hídricos limitados de la región, así como para el desarrollo sostenible de la industria agrícola. Para investigar los efectos de diferentes tipos de uso del suelo en la eficiencia en el uso del agua por las plantas y sus mecanismos, se diseñó un experimento de bloques aleatorizados en el ecotono agro-pastoral del norte de China durante 2020-2021. Se estudiaron las diferencias en la acumulación de materia seca, la evapotranspiración, las propiedades físicas y químicas del suelo, el almacenamiento de agua en el suelo y la eficiencia en el uso del agua, así como sus relaciones entre tierras de cultivo, pastizales naturales y pastizales artificiales. Los resultados muestran que: en 2020, la acumulación de materia seca y la eficiencia en el uso del agua de las tierras de cultivo fueron significativamente mayores que las de los pastizales artificiales y naturales. En 2021, la acumulación de materia seca y la eficiencia en el uso del agua de los pastizales artificiales aumentaron significativamente de 364.79 g·m y 24.92 kg·ha·mm a 1037.14 g·m y 50.82 kg·ha·mm, respectivamente, lo que fue significativamente mayor que en las tierras de cultivo y los pastizales naturales. La evapotranspiración de los tres tipos de uso del suelo mostró una tendencia creciente en dos años. La principal razón que afecta la diferencia en la eficiencia en el uso del agua fue que el tipo de uso del suelo afectaba la humedad del suelo y los nutrientes del suelo, y luego cambiaba la acumulación de materia seca y la evapotranspiración de las plantas. Durante el período de estudio, la eficiencia en el uso del agua de los pastizales artificiales fue mayor en años con menos precipitación. Por lo tanto, expandir el área sembrada de pastizales artificiales puede ser una de las formas efectivas de promover la plena utilización de los recursos hídricos regionales.