全球气候变暖作为一个不争的客观事实，不可避免地会对中国农业用水和粮食安全产生影响。本文分别采用Palmer干旱指数(PDSI)、单位灌溉面积用水量(GIQ)、单位面积粮食产量(PHGO)作为气候变化、农业用水和粮食生产具体度量指标，分析了中国1949-2005年PDSI、GIQ、PHGO年际变化特征，建立了GIQ与PDSI以及PHGO与PDSI的关系模型，并对1949-2005年GIQ和PHGO进行了预测。在1949-1990年和1949-1983年，预测值GIQ和PHGO分别与实际值GIQ和PHGO拟合程度较好，表明气候变化在上述阶段对农业用水和粮食生产影响显著，技术进步和政策机制影响相对较小。在1991-2005年和1984-2005年，预测值GIQ和PHGO与实际值GIQ和PHGO拟合程度较差，表明技术进步和政策机制作用在农业用水和粮食生产中已逐渐占据主导地位，对农业用水和粮食增产平均影响程度已达30[％]左右。通过技术创新和政策机制保障，可在一定程度上缓解气候变化对中国农业用水和粮食生产所带来的负面影响。