南水北调工程是缓解我国北方水资源严重短缺、优化水资源配置、改善生态环境的重大战略性基础设施，是世界上距离最长、受益范围最大、受益人口最多、规模最大的调水工程。
2020年12月12日，南水北调东中线一期工程全面通水六周年。6年来累计调水超394亿立方米，1.2亿人直接受益。
南水北调工程规划东、中、西三条调水线路，分别从长江流域下游、中游、上游调水，通过三条调水线路，与长江、淮河、黄河、海河流域相互连接，构筑“四横三纵、南北调配、东西互济”的中国水资源配置格局。
东线工程主要为缓解苏、皖、鲁、冀、津等五省市水资源短缺的状况。东线工程从扬州江都水利枢纽提水，沿京杭大运河逐级北送。东线一路上建有34处站点、160台水泵，共计13级泵站，于是这也成了世界最大的泵站群。正是这个泵站群，让长江水从扬州江都水利枢纽开始，就被逐级提升，直至黄河南岸。
串联洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖，水分两路，一路北上自流天津，一路东奔润泽胶东半岛，累计调水46亿立方米，5800余万居民喝上放心水。
中线工程主要向北京、天津、河北、河南四省市供水。从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿线开挖渠道，可基本自流到北京、天津。跨湖北、河南、河北、天津、北京，累计调水348亿立方米，惠及居民超过6900万人。
西线工程主要是解决青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等六省区的缺水问题。从长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿输水隧洞，调水入黄河上游。
中国水资源短缺，人均水资源量只有约世界人均水平的四分之一。在中国，若以人均水资源量计算，最为“干渴”的并非沙漠广布的西北地区，而是华北平原，尤其是京津冀地区。那里人均水资源量远远低于国际标准中人均500立方米的极度缺水红线。
并且，人口快速扩张的城镇，迅猛发展的工业，更让流经华北平原的黄河、淮河和海河，曾一度成为全国地表水质量最恶劣的地区。水量短缺、水体污染，可用的地表水所剩无几，于是人们不得不超采地下水、回用再生水，甚至挤占维系生态功能的水源，来填补庞大的用水缺口。
长江流域地区降水丰沛，水资源总量约占全国总量的三分之一，耕地比重仅占全国的四分之一左右，人均拥有水量超过全国平均水平，属于丰水区。但北方地区人口超过全国的40%，耕地面积约占全国的60%，水资源总量约占全国的20%，且季节分配极不均匀，水资源供需矛盾突出。
水资源南多北少（南北方区分是指以秦岭-淮河一线为界），制约了北方地区的经济社会发展。
特别是华北地区，位于温带季风气候区，降水较少，年降水量在400~800毫米之间，降水集中在7~8月份。河流径流量小，径流量季节变化、年际变化大，春季气温回升快，蒸发旺盛，春旱尤其突出。
“干渴”的华北大地，迫切需要新的水源。而南方地区雨季开始早，结束晚，持续时间长，年降水量在800毫米以上。因此，如果能从水量相对充沛的长江流域向华北地区调水，就能大大缓解北方水资源严重短缺的局面。这也就成了南水北调工程能够立项并实施的基础。