Aufbauend auf dem Hochwasserschutzkonzept des Landes wurden bereits Anfang 2000 zahlreiche Hochwasseraktionspläne erarbeitet, Deiche erhöht und verstärkt, der Wasserrückhalt in der Fläche sowie die Gefahrenabwehr verbessert. Obendrein wurde bei der Umsetzung der EG-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie für 438 Gewässer auf rund 5.900 Kilometern ein signifikantes Hochwasserrisiko festgestellt. Auch wurden Hochwasserrisikomanagementpläne für die Anteile an den Flussgebietseinheiten Rhein, Weser, Ems und Maas aufgestellt. Daneben gibt das Land Hilfestellungen und Grundlagen für Konzepte zum Starkregenrisikomanagement. Starkregenereignisse sind definitorisch als lokal begrenztes Auftreten einer hohen Niederschlagsmenge und -intensität bestimmt und gehen mit einem nur schwer zu kalkulierenden Überschwemmungsrisiko einher.
Das Pendant zum Hochwasser ist das Niedrigwasser. 2018 und 2019 machte sich der Klimawandel mit besonderer Trockenheit bemerkbar. Gewässer sind trockengefallen, einige Talsperren waren sehr gering gefüllt und im Oktober 2018 wurden an mehr als 20 % der hiesigen Messstellen historische Tiefststände gemessen: mit gravierenden Auswirkungen auf Industrie, Schifffahrt, Kraftwerke, Land- und Forstwirtschaft – und auf die wasserabhängigen Ökosysteme. In wenigen Fällen kam es sogar zur Verknappung in der öffentlichen Trinkwasserversorgung und zu Wassersparanordnungen. Laut Dürremonitor des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung hat sich davon der Boden bis 1,8 Meter Tiefe in großen Landesteilen auch im Jahr 2020 noch nicht erholt. Die Grundwasserneubildung ist tendenziell rückläufig. Auch ist künftig häufiger mit Niedrigwasser und Wassermangelsituationen zu rechnen. Vorausschauendes Handeln und eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wasservorräte sind daher ebenso notwendig wie Strategien für eine klimaresiliente Wassernutzung.