O emprego de cisternas para captação de água de chuva como uma alternativa de abastecimento para comunidades rurais e peri-urbanas situadas no semiárido brasileiro tem sido objeto de programas governamentais específicos e de outros patrocinados por ONG’s ao longo das duas últimas décadas. A heterogeneidade climática do semiárido resulta em variados níveis de garantia de precipitação para enchimento das cisternas, levando em conta também outros fatores tais como a área de contribuição de telhados para captação da chuva, o coeficiente de escoamento superficial nos telhados e o descarte sanitário das primeiras chuvas. Este artigo apresenta um modelo de análise conjunta destes fatores para avaliar a sustentabilidade hídrica das cisternas no semiárido brasileiro. A análise revela que embora a captação de águas de chuva possa prover acesso sustentável a água potável em algumas áreas, não pode garantir acesso universal a água, particularmente para sistemas com áreas de captação pequenas ou para sistemas localizadas nas regiões mais secas.