水资源和能源短缺、消费结构不合理是制约我国经济长期可持续发展的瓶颈。根据中国1997-2018年的投入产出表和水资源和能源消耗数据，利用投入产出模型计算了三个行业的虚拟水和能源消耗。在此基础上，同时构建了虚拟水和虚拟能源系统，利用耦合协调度模型计算了虚拟水和能源系统的耦合协调水平。最后，利用指数平滑模型预测了2022-2032年中国虚拟水和能源的总消耗量。研究结果表明：（1）近20年来，三次产业的虚拟水和能源消耗呈上升趋势，但第一、二次产业的虚拟水和能源消耗占能源消耗的比重呈波动性下降趋势，而第三产业的虚拟水和能源消耗占比呈上升趋势。其中，GDP和第三产业的全水（能耗）系数是影响我国虚拟水（能耗）消耗的重要因素。（2） 三次产业直接水（能耗）系数和全水（能耗）系数呈下降趋势，水资源和能源利用效率不断提高。（3） 通过间接消耗大量水资源和能源，第二产业和第三产业的水和能源消耗乘数较高，是隐形中的高水高耗能产业。（4） 虚拟水-虚拟能源系统处于高水平耦合状态，但仅达到协调发展的初级阶段。（5） 未来10年，我国虚拟水、能源和物理能源的消耗仍将呈现上升趋势，而实际用水量则呈现下降趋势。因此，我们应该优化产业结构，提高产业链各个环节的节水和能源利用效率，改善消费结构，加强虚拟水和虚拟能源系统的耦合与协同调度，以缓解我国的水资源和能源危机