Este artigo apresenta uma caracterização climática da Bacia Hidrográfica do Rio Apodi-Mossoró, localizada no Oeste do Rio Grande do Norte, uma região do semiárido brasileiro com condições atmosféricas complexas e variabilidade significativa no regime de chuvas. A pesquisa utiliza a metodologia de Thornthwaite e Mather (1948) para analisar o Balanço Hídrico Climatológico (BHC) de diferentes segmentos da bacia, com base em dados de temperatura e precipitação coletados ao longo de 30 anos (1973-2002). O estudo abrange municípios localizados ao longo dos cursos alto, médio e baixo da bacia, buscando entender as diferenças nas condições hídricas e suas implicações para o planejamento ambiental e a gestão dos recursos hídricos na região. A tipologia climática identificada, variando de megatérmica subúmida a semiárida, destaca a necessidade de estratégias de manejo hídrico adaptadas às características específicas de cada segmento da bacia. A pesquisa ressalta a importância de uma abordagem territorial integrada para a gestão ambiental, considerando as peculiaridades climáticas do semiárido nordestino e a necessidade de mitigar os efeitos da variabilidade climática sobre as atividades agrícolas e a segurança hídrica.