La sequía de la vegetación es una manifestación crítica de la vulnerabilidad del ecosistema en regiones de alta altitud y limitadas en agua bajo el cambio climático. El Área de Conservación de Agua del Río Amarillo (YRWC), como la fuente de agua principal de la Cuenca del Río Amarillo, es altamente sensible a las variaciones en las condiciones hidrotermales. En este estudio, se construyó un Índice de Sequía de Temperatura-Vegetación-Precipitación (TVPDI) para caracterizar las dinámicas espacio-temporales de la sequía de la vegetación en el YRWC para 2003, 2012 y 2019. Además, se empleó el marco XGBoost-SHAP para analizar cuantitativamente las características de respuesta no lineales y las contribuciones relativas de los factores clave dentro del marco TVPDI. Luego se realizaron simulaciones espaciales basadas en escenarios de sequía de la vegetación para 2035, basadas en el modelo GeoSOS-FLUS. Los resultados indican que la sequía de la vegetación en el YRWC exhibe un patrón espacial relativamente estable, con la severidad de la sequía intensificándose gradualmente de sureste a noroeste y la sequía moderada como el tipo dominante. La precipitación es la variable clave del TVPDI, seguida de la temperatura de la superficie terrestre, mientras que el NDVI desempeña principalmente un papel regulador no lineal. Entre los factores externos, las condiciones de humedad atmosférica muestran una relevancia explicativa relativamente mayor, mientras que los factores topográficos y de actividad humana ejercen influencias comparativamente más débiles. Los resultados de las simulaciones basadas en escenarios sugieren que la sequía de la vegetación podría aliviarse bajo caminos de bajas emisiones, mientras que los escenarios de altas emisiones exacerban sustancialmente la severidad de la sequía y los riesgos asociados. Este estudio presenta un marco analítico basado en índices e interpretable combinado con simulaciones espaciales basadas en escenarios para caracterizar la sequía de la vegetación en el YRWC, proporcionando así apoyo científico para la gestión ecológica y las estrategias de adaptación al clima en la Cuenca del Río Amarillo.