Водният сектор включва управлявани водни системи (водоснабдяване и канализация, хидромелиорация, хидроенергия и промишлена употреба), както и естествени водни системи.

Очаква се изменението на климата да има значителен ефект върху хидрологията на реките. За някои райони на басейново управление общият годишен дебит се очаква да намалее с около 10 процента за период от 30 години. Значителни изменения се очакват при сезонното разпределение на оттока на реките. Докато през зимата и пролетта ще има увеличение, летният и есенният дебити на речните потоци се очаква да намалеят. Наличието на подпочвени води не се очаква да се промени съществено. Предишни и настоящи метеорологични събития и тенденции, включително сериозните засушавания и наводнения от 2000 г. насам, вече са засегнали водния сектор с физически доказателства за влошаване на инфраструктурата поради наводнения

Рисковете от изменението на климата и уязвимостта, свързани с водния сектор, са както следва:
• Опасностите от наводнения и суша са идентифицирани като най-съществени за водния сектор. По-високите рискове от наводнения засягат цялата страна, докато по-сериозните засушавания застрашават районите с прогнозиран недостиг на вода. Очаква се в районите, които използват подземни водни източници, да има по-малък риск от недостиг, предвид прогнозите, че изменението на климата няма да се отрази на наличието на подземни води, прогнозирания спад на населението в България и бавния растеж на промишлените и селскостопанските дейности. Висок риск от недостиг може да се очаква в районите с водоснабдяване от повърхностни източници и с интензивни туристически дейности, които се предвижда да нарастват.
• Черноморският регион изглежда най-уязвим към риск от недостиг, защото използва повърхностни води и е най-посещаван от туристи. Лошото състояние на инфраструктурата в този регион добавя друго измерение към повишаване на риска.

• Ключовите уязвимости към тези климатични опасности (и тяхното въздействие върху недостига на вода) са:

• Състояние и подготвеност на инфраструктурата: Претоварена, застаряваща, слабо поддържана инфраструктура и следователно силно уязвима и най-вероятно, неадекватна за справяне с изменението на климата
• Готовност на човешкия фактор, оператор или ползвател: Населението и операторите на инфраструктура нямат исторически опит и не разполагат с добри практики при наводнения и суши и следователно са силно уязвими
• Водноелектрически централи – уязвими от експлоатацията при суши
• Водни услуги (водоснабдяване, канализация, мелиорация) – уязвими при суша

• Основните рискове за управляваните системи са рискове за инфраструктурата и услугите:

• Щети, неправилна експлоатация и с ниско ниво или недостатъчни услуги
• Рискове за водноелектрическите централи поради ниски или високи речни потоци

• Основните рискове за природните системи са увреденото биологично разнообразие, което се дължи както на наводненията, така и на сушите