El Programa de Bosques de Cortina del Norte (TNSFP) en el norte de China, una zona ecológica crítica, ha experimentado cambios significativos en la cobertura vegetal y la disponibilidad de agua debido al cambio climático. Sin embargo, la comprensión integral de cómo responde el crecimiento de la vegetación tanto a la escasez como al exceso de agua sigue siendo limitada. Este estudio evaluó sistemáticamente las dinámicas espaciotemporales de las respuestas de la vegetación a las limitaciones de agua atmosférica (representadas por el Índice de Evapotranspiración de Precipitación Estandarizado (SPEI)) y las limitaciones de humedad del suelo (representadas por el Índice de Humedad del Suelo Estandarizado (SSMI)) en la región del TNSFP desde 2001 hasta 2022. Nuestros resultados revelaron un patrón compuesto de limitación hídrica: el déficit de humedad del suelo dominó la limitación de la vegetación en el 46.41-67.88% de la región, particularmente en las capas media (28-100 cm) y profunda (100-289 cm), mientras que el exceso de agua atmosférica también afectó sustancialmente al 37.35% del área. Desde 2001 hasta 2022, la vegetación ha mostrado correlaciones cada vez más débiles con la humedad atmosférica y de suelo superficial, pero un acoplamiento más fuerte con la humedad del suelo medio y profundo, lo que indica una creciente dependencia de los recursos hídricos profundos. Además, los tiempos de respuesta de la vegetación al déficit y al exceso de agua se han reducido, lo que indica que el crecimiento de la vegetación estaba cada vez más restringido por el déficit de agua, mientras que estaba menos limitado por el exceso de agua durante el período. El análisis de atribución identificó que la temperatura del aire ejerció una influencia más fuerte que la precipitación en las relaciones vegetación-agua durante el período de estudio. Este estudio mejoró la comprensión de las interacciones vegetación-agua bajo el cambio climático y de uso de la tierra combinado, proporcionando un apoyo científico crítico para la gestión adaptativa dirigida al uso de la tierra en regiones áridas y semiáridas.