把长江流域多余水量中的一部分调到北方干旱缺水地区，是中国水利规划中的一项最大的跨流域调水工程，这是根据中国南北方不同的自然地理条件和地区经济发展的要求提出的。即：①中国水资源在地区分布上很不均匀。单位面积耕地占有水资源的数量，南北方相差十分悬殊，长江流域及其以南地区，径流量占全国的82%，而耕地只占全国38%；黄、淮、海三流域，径流量占全国的6.6%，而耕地却占全国40%。这就形成了南北方水土资源极端不平衡的状态。水资源的人均占有量南北方相差也很大，长江流域为2800立方米，而黄、淮、海流域只有600～300立方米，不到长江流域的1/4～1/9。而且北方水资源年内，年际丰枯变化很大，南方河流则比较稳定。②黄、淮、海流域工业发达，煤炭、石油等能源和其它矿产资源丰富，铁路交通方便，有向外开放的重要港口，又是首都北京和重要工业城市天津所在，在全国政治经济中占有极为重要的地位。但这一地区缺水问题十分严重，随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，需水量增长很快，70年代以来，曾多次出现严重干旱，工农业普遍缺水，甚至严重影响城市人民生活。缺水问题已成为影响这一地区工农业发展的最大的制约因素。③有计划地实施跨流域调水工程，接济黄、淮、海流域，不仅为这一地区的经济发展提供基本的水资源条件，也使长江、黄河、淮河和海河四大流域的水资源得到更加合理的利用。这样做，从整个国土整治的全局看，无疑是十分必要和有利的。

从长江向北调水线路方案很多，可以归并为从上游、中游、下游调水三组方案，即称西线、中线和东线方案。这三条线路的布置与中国地势自西向东自然形成的三级台阶大致是相适应的。西线是从长江上游调水到黄河上游及西北地区各种线路方案的总称，调水线路从青藏高原或其东缘通过；中线从长江干流中游及其支流汉江引水，沿伏牛山和太行山东侧通过；东线从长江下游引水，主要引水线路沿着京杭大运河向北调水。三条引水线路各有其合理的供水范围，相互配合，而不能互相代替。西线居高临下，可以控制的范围很大，但从其工程难度和可调水量考虑，以担负西北地区的补水任务为宜（见中国南水北调西线工程）。中线可自流引水到北京，以补水黄、淮、海平原西部为宜，从长江中游干流调水，工程难度将较大（见中国南水北调中线工程）。东线水量丰富，并有现成的输水线路和湖泊可利用，但需逐级抽水到黄河边，而后才能向北自流，因此，以补充东部低平地区的水资源为宜（见中国南水北调东线工程）。

南水北调的工作大体经历了综合考察和规划方案研究两个阶段。第一阶段自50年代初至1962年，主要是根据地区农业发展要求，由有关单位，结合长江和黄河等流域规划进行了调水线路的初勘与草测工作。由于当时缺乏建设大型抽水站的经验，这一阶段只着重探索了从长江大规模自流引水的方案。第二阶段从1973年开始，由国家组织水利、交通和科研等有关部门和单位，进行了近期内一些调水方案的具体规划和有关科研工作，并以解决黄、淮、海平原尤其是东部地区缺水问题作为研究的重点。除进一步探讨了北方地表、地下水资源的开发利用前景外，着重就南水北调东线、中线、西线的近期方案以及调水后可能对生态环境带来的影响等问题，做了大量工作，并开展了学术讨论。对南水北调的必要性，可行性和近期工程规模等问题取得了比较一致的认识，目前，南水北调东线方案第一期工程已经国家批准。东线方案第二期工程（送水到天津）的可行性研究，和其它调水线路方案的研究还在继续进行中。