هدف از پژوهش حاضر بررسی خشکسالی از جنبه های هواشناسی، هیدرولوژیکی و سنجش ازدور در حوضه قره سو واقع در استان اردبیل با مساحتی حدود 495 کیلومترمربع است؛ بنابراین، به منظور محاسبه خشکسالی هواشناسی (شاخص SPI) از مقادیر بارندگی ماهانه مربوط به 22 ایستگاه باران سنجی در بازه زمانی 30 ساله (2015-1985) و برای محاسبه خشکسالی هیدرولوژیکی (شاخص SDI) از مقادیر دبی ماهانه 14 ایستگاه هیدرومتری از سال 1985 تا 2015(30 سال) استفاده شد. در ادامه شاخص های SPI و SDI، در بازه های زمانی 1، 3، 6، 9 و 12 ماهه، همچنین به صورت فصلی و نیم سال آبی با یکدیگر مقایسه شدند. جهت بررسی خشکسالی پوشش گیاهی و محاسبه شاخص های NDVI, VCI، از تصاویر MOD13 A1 v6 سنجنده MODIS، با توان تفکیک مکانی 500 متر در بازه زمانی 15 ساله (2015-2000) استفاده شد. نتایج سری زمانی خشکسالی هواشناسی در قره سو نشان داد که خشکسالی در سال های (2001-2000، 2006-2005، 2008-2007 و 2014-2013) به صورت فراگیر رخ داده است. به طوری که بیشترین پهنه های درگیر خشکسالی مربوط به نواحی شمال و شمال شرق حوضه(ایستگاه های نمین و ابرکوه) بوده است. همچنین نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی در سال های اخیر تداوم بیشتری داشته و به صورت محسوس با 1 تا 3 ماه تأخیر، بیشترین همبستگی را با خشکسالی هیدرولوژیکی داشته است. همچنین نقشه های پهنه بندی شاخص های NDVI وVCI نشان داد که در تشخیص دوره های خشکسالی و ترسالی با شاخص SPI همخوانی دارند اما مقادیر همبستگی آن ها متفاوت است. درنهایت مقایسه شاخص های NDVI وVCI با شاخص SPI نشان داد که شاخص VCIبا مقدار 44/0=r بیشترین همبستگی را با شاخص SPI دارد. این در حالی است که مقدار همبستگی بین شاخص های NDVI وSPI برابر با 38/0=r می باشد. نتایج پهنه بندی شاخص VCI نشان داد که در شرایط خشکسالی شدید، تنها در شرق حوضه و در مناطق اطراف سبلان، شرایط مطلوب پوشش گیاهی مشاهده می شود، اما در دیگر مناطق حوضه، خشکسالی متوسط و ضعیف رخ داده است.