全程6188公里（含200公里自然河道），落差1258米，平均坡降万分之2.10。
“红旗河”取水水位较低，因此水量充足。预计年总调水量可达600亿立方米，仅占主要河流取水点总量的21%，将在我国西北干旱区形成约20万平方公里的绿洲。由于全线保持高水位运行，可以自流覆盖绝大部分干旱区域。这些地区地势平缓、光照充足，可根据需要设置大量支线，工程实施后，将形成约1万公里长、20公里宽的绿洲带。随着生态环境的逐步改善并产生累积效应，将带来巨大的生态效益和经济效益。
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为惠及更多地区，方案还设计了3条主要支线。通向延安方向的“红延河”，通向内蒙古、北京方向的“漠北河”，以及通向吐哈盆地的“春风河”。
