东线工程的起点在长江下游的扬州，终点在天津。

       东线工程供水范围：涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。具体为：苏中、苏北除里下河腹部及其以东和北部高地外的淮河下游平原；安徽省蚌埠以下淮河两岸、淮北市以东的新汴河两岸及天长县部分地区；山东省的南四湖周边、一韩庄运河和梁济运河侧、胶东地区部分城市及鲁北非引黄灌区；河北黑龙港运东地区；天津市及近郊区。东线工程利用的是元朝的运河。目的是缓解苏、皖、鲁、冀、津等五个省、市水资源短缺的状况。

       东线一期工程共68项设计单元工程，已完工29项，预计与通水直接相关的主体工程可在2014年3月份基本完工，届时东线一期工程基本具备过水能力。2014年6月底以前，将基本完成有关水质达标工作和通水验收工作。南水北调东线一期工程计划于2013年第三季度正式通水，届时长江水将调至山东半岛和鲁北地区，山东、江苏、安徽等输水沿线地区将因此受益。

中线工程

       南水北调中线工程，即从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库东岸岸边引水，经长江流域与淮河流域的分水岭南阳方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在河南荥阳市王村通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京颐和园团城湖的输水工程。

       中线工程可调水量按丹江口水库后期规模完建，正常蓄水位170米条件下，考虑2020年发展水平在汉江中下游适当做些补偿工程，保证调出区工农业发展、航运及环境用水后，多年平均可调出水量141.4亿立方米，一般枯水年（保证率75%），可调出水量约110亿立方米。

       供水范围主要是唐白河平原和黄淮海平原的西中部，供水区总面积约15.5万平方千米，工程重点解决河南、河北、天津、北京4个省市，沿线20多座大中城市提供生活和生产用水。并兼顾沿线地区的生态环境和农业用水。中线输水干渠总长达1267公里，向天津输水干渠长154公里。

       2014年12月12日下午14时32分，南水北调中线工程正式通水。选择14时32分开，寓意着南水北调中线工程总干渠长度1432公里。

西线工程

       南水北调西线工程简称西线调水工程，是指从四川长江上游支流雅砻江、大渡河等长江水系调水，至黄河上游青、甘、宁、蒙、陕、晋等地的长距离调水工程，是补充黄河上游水资源不足，解决我国西北地区干旱缺水，促进黄河治理开发的重大战略工程。

       南水北调西线 工程区位于中国青藏高原东南部的川、青、甘、宁、蒙、陕、晋等中国西部与北部地区，坝址处海拔高程2900-4000米。引水干线是采用引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山调水入黄河，长距离隧洞输水采用自流方案。

       西线工程总体布局为：四川大渡河、雅砻江支流达曲—贾曲联合自流线路，调水40亿立方米； 四川雅砻江阿达—贾曲自流线路，在雅砻江干流建阿达引水枢纽，调水50亿立方米； 通天河侧仿—雅砻江—贾曲自流线路，在通天河干流建侧仿引水枢纽，调水80亿立方米。 三条河调水170亿立方米，基本上能够缓解黄河上中游地区2050年左右的缺水。

       西线调水工程主要作用是解决青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西6省的缺水问题，必要时也可向黄河下游补水。