La cuenca del río Tarim (TRB) es una de las áreas productoras de algodón más grandes del mundo, y su uso agrícola del agua representa hasta el 95% del consumo total de agua en la cuenca. Por lo tanto, cuantificar los futuros cambios en la capacidad de carga del área de riego bajo el calentamiento global es esencial en TRB. En este estudio, analizamos la variación en el área de riego en TRB en las últimas décadas, utilizamos la red neuronal autoregresiva no lineal con una entrada exógena para simular los futuros cambios en los recursos hídricos disponibles, y pronosticamos la futura capacidad de carga del área de riego basándonos en la ecuación de balance hídrico. Los resultados mostraron que el área de riego actual (1970-2020) en TRB mostró una tendencia creciente de 491 km en la década de 1970 a 1382 km en 2020, ya que la mayor parte de la vegetación natural se transformó en tierras de cultivo. En el futuro (2022-2050), el recurso hídrico disponible mostrará una tendencia al alza mientras que la capacidad de carga del área de riego varía principalmente entre los escenarios SSP (trayectoria socioeconómica compartida) 245 y SSP585, respectivamente. Los resultados simulados proporcionarán información útil para la asignación de recursos hídricos y el desarrollo sostenible regional de TRB.