为认识我国水资源可持续性和生态系统服务的变化特征，并揭示两者之间的关系，采用水资源可持续性评价模型和生态系统服务价值量化模型，分析了我国省域水资源可持续性和生态系统服务价值的时空变化特征，并结合耦合协调度模型进一步探讨了我国水资源可持续性与生态系统服务的耦合协调关系。结果表明：2008—2018年，我国各省域的水资源可持续性时间变化不明显，可持续性水平仍有较大提升空间，较高及高水平水资源可持续性的省域主要是东部沿海省份和西藏，中等及以下水平水资源可持续性的省域主要位于长江和黄河流域的中上游地区、西北及东北地区。2010—2018年，我国生态系统服务的供给能力在减弱，高价值和较高价值的省域主要位于中南部地区和东北地区，低价值省域主要为新疆和甘肃。2010—2018年我国省域水资源可持续性与生态系统服务之间的耦合协调度先减小后增大，整体处于初级协调类型，大致呈现自东南向西北递减的空间分布格局。