Le cycle de l'eau est profondément bouleversé par le changement climatique, qui induit des modifications progressives et parfois marquées des hydrosystèmes et des processus hydrologiques naturels. Les sociétés et les acteurs tentent de s'adapter afin de maîtriser et de contrôler leurs relations à l'eau. Cependant les scénarios actuels montrent une accélération dans l'intensité de cette variabilité. Nous présentons dans ce chapitre une sélection de travaux de recherche relatifs au changement climatique sur trois des enjeux majeurs dans le domaine des ressources en eau et de leur gestion: la caractérisation des changements, l'adaptation aux changements et l'adaptation de la gouvernance face aux changements. Les études présentées ont été mises en oeuvre en partenariat essentiellement avec des organismes du Sud, qui sont associés, voire souvent leaders des projets et des publications.