Este artículo analizó las variabilidades del rendimiento del trigo y las huellas hídricas bajo el clima futuro proyectado basado en la sensibilidad del rendimiento del trigo a las tendencias pasadas (1980-2017) de la temperatura máxima (T), temperatura mínima (T), radiación solar (R) y precipitación (P) para las condiciones semiáridas de Punjab, Pakistán. Las tendencias pasadas y futuras proyectadas de las variables climáticas fueron idénticas, presentando un aumento prominente de T en comparación con T acompañado de disminuciones de R y P. Basado en las influencias pasadas y las tendencias futuras proyectadas de las variables climáticas, T fue el principal impulsor de la disminución del rendimiento del trigo seguido por T, P y R. La evapotranspiración del trigo y el requerimiento neto de riego disminuyeron debido a la influencia tanto de la disminución de la duración de la temporada de crecimiento como de R para la primera mitad del siglo XXI, y esta tendencia se invirtió durante la segunda mitad del siglo XXI. Estos fenómenos fueron causados por diferentes grados de calentamiento climático entre las dos franjas temporales. Debido a la futura disminución del rendimiento del trigo y un aumento gradual de la escasez de agua verde, las huellas hídricas azules y grises aumentan consistentemente particularmente durante las segundas franjas temporales. El enriquecimiento de CO mostró un potencial limitado de mitigación para anular las amenazas inducidas por el calentamiento en el rendimiento futuro del trigo y las huellas hídricas.