由于京、津两市所在的海河流域人均水资源量仅为292 m3，使这一地区有2亿多人口不同程度存在饮水困难，由于过度利用地表水、大量超采地下水，造成地面下沉、海水入侵、生态恶化，制约了经济社会的发展。

1952年10月，毛泽东提出“南水北调”的伟大构想。2000年9月27日，国务院召开南水北调工程座谈会，要求工程的规划和实施务必做到“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”，成为南水北调工程的重要原则。

2002年12月23日，国务院正式批复同意《南水北调工程总体规划》，按照“节水治污”、“资源配置”、“总体布局”和“机制体制”四个部分展开工作。

合力解决的超大型项目集群

南水北调工程建设管理的复杂性、挑战性都是以往工程建设中不曾遇到的。同时，又是采取“政府宏观调控，准市场机制运作，现代企业管理，用水户参与”方式运作的超大型项目集群。

南水北调工程开工伊始，国务院成立了南水北调工程建设委员会，温家宝、李克强先后担任建委会主任；设立国务院南水北调工程建设委员会办公室（正部级），承担工程建设期的行政管理职能。

截至2012年10月底，国务院南水北调办下达东、中线一期工程投资2134亿元，累计完成投资1807亿元，占在建设计单元工程总投资2228.7亿元的81％。

其中，东线一期工程全线设立13个梯级泵站，具有规模大、泵型多、扬程低、流量大、年利用小时数高等特点，是亚洲乃至世界大型泵站数量最集中的现代化泵站群。

中线穿黄工程将长江水从黄河南岸输送到北岸，工程设计了具有内、外两层衬砌的两条长4250米隧洞，内径7米，两层衬砌之间采用透水垫层隔开。这种结构形式在国内外均属先例，也是国内首例用盾构方式穿越黄河的工程。

湍河和沙河渡槽均为三向预应力U型渡槽，渡槽内径9米，单跨跨度40米，最大流量420立方米每秒，三项指标均属世界首例。

北京市西四环暗涵是具有两条内径4米的有压输水隧洞，穿越五棵松地铁站，这是世界上首次大管径浅埋暗挖有压输水隧洞从正在运营的地下车站下部穿越，创下暗涵结构顶部与地铁结构距离仅3.67米、地铁结构最大沉降值不到3毫米的纪录。

南水北调工程在全国范围内率先制定国家重点工程领域的质量责任终身制实施细则，对工程建设期留存资料做出了规定，起到“警示当前，有利长远”的作用。

南水北调工程建设中，来自全国各地的一百多万名建设者日夜征战，成为多行业、多地区人才云集的主战场。水利、公路、铁路、电力、环保等行业的龙头企业直接或间接参加了工程建设，国字号企业成为工程建设的“领头羊”。地方企业成为渠道、管线等工作的主力军。