南水北調中線工程預期從長江支流漢江上的丹江口水庫引水，沿伏牛山和太行山山前平原開渠輸水，終點北京。遠景考慮從長江三峽水庫或以下長江幹流引水增加北調水量。中線工程具有水質好，覆蓋面大，自流輸水等優點，是解決華北水資源危機的壹項重大基礎設施。
供水範圍主要是唐白河平原和黃淮海平原的西中部，供水區總面積約15．5萬平方千米。因引漢水量有限，不能滿足規劃供水區內的需水要求，只能以供京、津、冀、豫、鄂五省市的城市生活和工業用水為主，兼顧部分地區農業及其他用水。
南水北調中線主體工程由水源區工程和輸水工程兩大部分組成。水源區工程為丹江口水利樞紐後期續建和漢江中下遊補償工程；輸水工程即引漢總幹渠和天津幹渠。
中線工程可緩解京、津、華北地區水資源危機，為京、津及河南、河北沿線城市生活、工業增加供水64億立方米，增供農業30億立方米。大大改善供水區生態環境和投資環境，推動我國中部地區的經濟發展。丹江口水庫大壩加高提高漢江中下遊防洪標準，保障漢北平原及武漢市安全。
東線工程從長江下遊引水，基本沿京杭運河逐級提水北送，向黃淮海平原東部供水，終點天津。長江下遊水量豐富，多年平均人海水量約9600億立方米，即使在特枯年也有6000多億立方米，東線工程從長江下遊抽水，水源充沛，調水量取決於引水工程規模。規劃中考慮了東線工程合理的最終規模，以2020年發展水平為目標的規劃規模和在本世紀內把水調到華北的第壹期工程規模。
東線工程供水範圍：涉及蘇、皖、魯、冀、津五省市。具體為：蘇北除裏下河腹部及其以東和北部高地外的淮河下遊平原；安徽省蚌埠以下淮河兩岸、淮北市以東的新汴河兩岸及天長縣部分地區；山東省的南四湖周邊、韓莊運河和梁濟運河側、膠東地區部分城市及魯北非引黃灌區；河北黑龍港運東地區；天津市及近郊區。
南水北調東線工程是在現有的江蘇省江水北調工程、京杭運河航道工程和治淮工程的基礎上，結合治淮計劃興建壹些有關工程規劃布置的。東線主體工程由輸水工程、蓄水工程、供電工程三部分組成。
東線工程可為蘇、皖、魯、冀、津五省市凈增供水量143．3億立方米，其中生活、工業及航運用水66．56億立方米。農業76．76億立方米。東線工程實施後可基本解決天津市、河北黑龍港運東地區、山東魯北、魯西南和膠東部分城市的水資源緊缺問題，並具備向北京供水的條件。促進環渤海地帶和黃淮海平原東部經濟發展，改善因缺水而惡化的環境。為京杭運河濟寧至徐州段的全年通航保證了水源。使魯西和蘇北兩個商品糧基地得到鞏固和發展。
南水北調西線工程簡稱西線調水，是從長江上遊調水至黃河。即在長江上遊通天河、長江支流雅礱江和大渡河上遊築壩建庫，壩址海拔高程2900～4000米，采用引水隧洞穿過長江與黃河的分水嶺巴顏喀拉山調水人黃河。南水北調西線工程計劃於2010年開工。與東線、中線工程相比，西線工程要復雜艱巨得多、影響深遠得多。
南水北調工程是實現我國水資源優化配置的戰略舉措。它的完成，將從根本上改變我國水資源分布不均的現狀，緩解北方水資源危機的困境。