در سال ۱۴۰۰ میزان بارندگی در استان گلستان بیش از ۳۵ درصد کاهش یافته است. ۱۳۰ میلیون متر مکعب از منابع سطحی و آب‌های زیرزمینی این استان نیز کاسته شده است.
خلیج گرگان، بزرگترین منطقه خلیجی دریای خزر، به گفته کارشناسان در حال خشک شدن و تبدیل به یک تالاب مرطوب داخلی است. تغییرات اقلیمی ناشی از گرمایش زمین، و برداشت بی‌رویه از سفره‌های آبی از دلایلی هستند که در رابطه با خشک شدن خلیج گرگان مطرح می‌شوند.
در سال ۱۳۴۸ خلیج گرگان به‌عنوان منطقه حفاظت‌شده تحت مدیریت سازمان محیط زیست درآمد. سپس در سال ۱۳۵۴ به همراه تالاب میانکاله و لپوی زاغمرز (در استان‌های گلستان و مازندران) به عنوان نخستین مجموعه تالاب بین‌المللی جهان در فهرست تالاب‌های کنوانسیون رامسر به ثبت رسید.
