La Cuenca del Río Segura ubicada en el Sureste Peninsular, es una región donde se presentan grandes contrastes climáticos. Muchos estudios previos han abordado el impacto de cambio climático potencial en los sistemas de suministro hídrico, focalizando en el análisis de sensibilidad de la escorrentía al clima. En el presente trabajo, se aborda el problema a escala de cuenca trabajando tanto a nivel mensual como anual. A escala media anual, se evalúan los efectos del cambio climático en la escorrentía. En base a series hidrometeorológicas históricas, se aplica un enfoque que permite evaluar la elasticidad del clima, definida esencialmente como la sensibilidad de la escorrentía a cambios en precipitación y temperatura (Gardner, 2009). Mientras que a escala mensual, considerando el uso del modelo hidrológico conceptual GR2M, se evalúan los impactos en la disponibilidad de recursos hídricos, tanto para el escenario histórico 1950-2009, como frente a los plausibles escenarios climáticos provistos por el Proyecto Europeo ENSEMBLES. Las conclusiones de este trabajo representan un avance en el desarrollo de estrategias, que permitan anticipar los impactos, basadas en la vulnerabilidad de los sistemas de recursos hídricos bajo tanto condiciones actuales como futuras de clima y demandas.