西线：从长江通天河支流雅砻江和大渡河至黄河。

西线工程在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿输水隧洞，调长江水入黄河上游。

中线：汉江上游丹江口水库至北京颐和园团城胡。

中线工程从丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘穿越黄河，继续沿京广铁路西侧北上。

东线：从扬州江都抽引长江水一路到天津，一路从济南输水至烟台、威海。

东线工程利用江苏省已有的江水北调工程，从长江下游扬州江都引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。

南水北调中线工程，是解决河南、河北、北京、天津4省市用水问题的大工程。