Les changements climatiques représentent un défi indéniable pour l’Afrique dont l’agriculture est essentiellement tributaire des conditions météorologiques. Le présent article porte sur l’analyse des indicateurs de la variabilité climatique et leurs impacts sur la production agricole dans la zone agro-écologique III au nord du Bénin, un milieu réputé pour sa forte production agricole. Les données pluviométriques et thermiques des stations de Parakou et de Natitingou pour la période 1941-2015 et les statistiques agricoles (superficie et rendement) ont été mobilisées. Les paramètres de la statistique descriptive ont permis d’analyser la variabilité de la température et des rendements agricoles tandis que les données pluviométriquesontété analyséesà l’aide du progiciel Instat+v3.36. Les résultats montrent une baisse des cumuls pluviométriques annuels avec une pente de -1,88 à la station de Natitingou et une hausse de de plus 1°C de la température entre 1960 et 2015. Egalement, les dates de début et defin des saisons agricolesainsi que les longueurs de saisons connaissent de variations. Ces irrégularités climatiques engendrent une baisse de la production céréalière malgré l’accroissement des superficies emblavées. Cette tendance constitue un risque d’insécurité alimentaire pour les populations et nécessite des réflexions pour promouvoir une agriculture climato-résiliente dans cette zone.