为综合评价黄河流域水资源-能源-粮食系统生态可持续发展能力，基于能值分析理论与方法，并结合熵值法，构建了黄河流域水资源-能源-粮食系统生态可持续发展能力评价指标体系，综合评价了该系统2008—2018年的生态可持续发展能力。结果表明：（1）从黄河流域整体视角来看，2008—2018年该系统属于资源消耗型经济发展模式，经济快速发展的同时对当地生态环境产生了很大压力，系统长期处于高环境负荷状态，造成系统生态可持续发展能力不断减弱。（2）从黄河流域各省（区）视角来看，流域下游生态环境压力日益加重，生态可持续发展能力较弱，应加大对可更新资源的开发力度，减小对不可更新资源的依赖；上游省（区）环境压力相对较小，生态可持续发展能力较强，应加强基础设施建设，促进经济发展。（3）黄河流域各省（区）水资源-能源-粮食系统均衡性在时间和空间上呈现明显的差异性，系统的生态可持续发展能力不断减弱。