Climate change impacts on water resources in the future is an important topic for water resources management, and need to be assessed at regional and watershed scales using the available hydro-climate projections data. In this study, watershed modeling was conducted using dynamically downscaled future projected atmospheric data from fifteen future projections of atmospheric conditions by several general circulation models (GCMs), including the Fifth-Generation European Centre Hamburg Model (ECHAM5), the Third-Generation Community Climate System Model (CCSM3), and the Meteorological Research Institute Global Climate Model (MRI-GCM). These coarse-resolution projections were dynamically downscaled to a spatial resolution of 9 km over a region that covered three mountainous watersheds in Northern California. The three studied watersheds are the Upper Feather River Watershed (UFRW), the Yuba River Watershed (YRW), and the American River Watershed (ARW). These watersheds play a key role in water supply for downstream populated regions. The physically based WEHY model was applied for ontinuous 100 years hydrologic simulation (water year 2000-2099) for each of the 15 downscaled climate projections at hourly increments at each of the three watersheds. Effect of uncertainty due to variability in the GCMs, in future greenhouse gas emission scenarios and in future projections on the future water balance conditions at the three focus watersheds is discussed. Finally, the trends in the changes of projected ensemble average streamflows are analyzed for the 21st century over the studied watersheds.