La sequía restringe seriamente la vida de las personas y el desarrollo socioeconómico. Una comprensión precisa de la evolución de las características de la sequía y los cambios futuros en la exposición de tierras cultivadas puede reducir el riesgo de sequía. Hay evidencia de que el aumento de las concentraciones de CO2 altera las propiedades fisiológicas de la vegetación y, por lo tanto, afecta la evolución de la sequía. En este estudio, se investigan tanto los cambios como las diferencias en la sequía (es decir, características y exposición de tierras cultivadas) con y sin el efecto del CO2 en la región árida de China, utilizando siete salidas del CMIP6 y el uso de la tierra bajo siete escenarios basados en rutas socioeconómicas compartidas (SSP). Los resultados muestran que: (1) las condiciones más secas serán más severas en 2015-2100 bajo SSP5-8.5, especialmente si se ignora el efecto del CO2. Además, el efecto del CO2 aumentará con el aumento de las concentraciones de emisión; (2) la intensidad de la sequía será mayor que en el período base (1995-2014, aproximadamente -1.45) pero más débil que sin el efecto del CO2 en todos los escenarios; (3) la frecuencia de la sequía disminuirá y, en general, disminuirá más rápido si no se considera el efecto del CO2; (4) la duración de la sequía aumentará y la diferencia entre la presencia y ausencia del efecto del CO2 siempre será más pequeña bajo SSP1-1.9 y más grande bajo SSP5-8.5; (5) la superficie afectada por la sequía también aumentará, y ignorar el efecto del CO2 siempre será mayor que considerar el CO2. La diferencia entre los dos algoritmos aumentará con el tiempo; y (6) la exposición de tierras cultivadas a la sequía aumentará y puede incluso alcanzar 669,000 km2 y 524,000 km2 considerando e ignorando el efecto del CO2, respectivamente. Nuestros hallazgos sugieren que ignorar el CO2 en las evaluaciones de sequía resultará en sobreestimaciones significativas de las proyecciones de sequía.