退耕区另一个对人口生存影响较大的普遍现象是干旱。以忻州市为例，大部分地区春旱每2～3年一遇，夏旱每3～5年一遇。而且旱灾发生的频率变化是由低到高，逐年增多。1571年到1670年的一百年中，共出现29个旱年，机率为29%，其中大旱年10个，机率为10%；1871年至1970年的一百年间，共出现过33个旱年，机率为33%，其中大旱年13个，机率为13%；1951年至1974年的24年间共出现过11个旱年，机率高达45.8%，其中大旱年4个，机率为16.7%。据有关史料记载，忻州境内连续干旱三四年甚至四五年也是常有的事。1990年至2001年的12年间，共发生旱年6个，机率达50%。1999年至2001年的三年大旱，粮食减产五成以上，许多农村几乎颗粒无收。1999年的大旱灾使方山县8.1万人全部返贫，返贫率达100%。

由于连年干旱，退耕区缺水现象十分严重，不少山区村庄水源枯竭，人畜吃水非常困难。五寨县的峰子头村，深沟中的泉水由于天旱已枯竭两年，人畜吃水全靠在10公里以外的县城拉水，每车6.5吨，120元。如果家里养有牛羊的，一年差不多需要10车水。不少家庭都承受不起。