“红旗河”的三条主要支线均是基于相关区域地理特点的最优选择，使得在保证坡降的前提下，能够全程高水位自流，保持高水位优势，有能力将水源和水能送往更多的干旱区域。
红延河。从甘肃省定西市通渭县境内开始（水位1791米），向东北穿过六盘山到达固原（水位1710米），接着向北延伸至同心县境内（水位1645米），再沿白于山北坡至榆林市定边县境内（水位1500米），最后经多条短隧洞进入延河（水位1440米），总里程488公里，平均坡降万分之7.2。由于全程保持高水位运行，可自流惠及六盘山、白于山以北，黄河以南的绝大部分区域，弥补了由于黄河水位过低导致的宁夏南部、鄂尔多斯高原和陕西北部干旱问题。
漠北河。从内蒙古阿拉善右旗境内开始（水位1620米），经巴丹吉林沙漠向狼山、阴山北坡延伸（水位1330米），共925公里；继续延伸至锡林郭勒盟正镶白旗（水位1200米），以浅埋深隧洞（长度小于30公里）进入滦河、潮河，最终进入北京密云水库，共760公里。全程高水位运行，坡降大于万分之2.15，可以“自流”惠及沿线北侧的所有地区。
春风河。从玉门市境内开始（水位1550米），绕北山西侧延伸至吐哈盆地（水位1180米），全程坡降大于万分之2.7。保持高水位运行，一方面可以自流惠及大部分区域，另一方面也可以根据需求继续向北疆延伸。从起始位置至疏勒河河谷的26公里，高差达160米，坡降万分之61.5，适合开发水电控制流速。
2018年1月，红旗河西部调水课题第二次专家研讨会在北京举行，专家们这一方案的重点、难点进行了深入探讨。来自国内方方面面的专家都参与了这次会议，包括中科院、中国水利水电科学研究院、黄河水利委员会、长江水利委员会、南水北调总公司以及清华、北大等多家单位相关领域的专家、教授。
会议就工程地质、地震、施工能力、工程设计、生态环境、水资源配置、经济效益等问题进行了深入的探讨。认为，工程的关键在于地质。通过对活动断裂、地质构造等问题的具体分析，研究了工程的重点区段，评估了处理方法和对策。总体认为，“红旗河”西部调水方案意义重大，且没有不可逾越的难点，值得不断推进和深化。本次会议对“红旗河”西部调水后期的具体设计将起到重要指导作用。
参加会议的五位院士均发表了自己的看法。
中国工程院院士、中国水利水电科学研究院水资源所名誉所长、水文与水资源学家、流域规划专家王浩认为：“红旗河”方案设计巧妙，是一个全新思路，是切实可行的方案，没有太大的技术障碍，具有十分重要的意义。我国正处于一个大有可为的历史机遇期，有信心、有能力完成这样的工程。
中国工程院院士、水工结构抗震专家陈厚群认为：“红旗河”方案的设计非常好，以现有的技术条件实施是没有问题的，意义重大。线路经过的一二级阶地过渡带地质条件复杂，通过对一些具体线路的隧洞或大坝工程进行创新设计，多做预案，能够从单体工程和系统工程两方面降低“断裂”带来的风险。希望以科学、严谨、周密的作风为“红旗河”方案的研究多做工作，为新时代的水利事业做出自己的贡献。
中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员、地球物理学和地球动力学专家滕吉文认为：“红旗河”方案意义重大，线路设计非常巧妙，边界条件非常好。沿线复杂的地质和构造问题确实是工程的难点，但总的来说都有应对方法。我们不能畏首畏尾、彷徨懈怠，要扎实研究、勇于创新、突破难点，积极推进“红旗河”方案，为我国的生态建设、粮食安全、经济发展做出贡献。
中国科学院院士、中国地震局地球物理研究所名誉所长、地球物理学家陈运泰认为：地球科学工作就是要帮助工程设计趋利避害，在地震带上进行工程建设是有大量的理论和经验积累的。我们应该积极去研究、解决其中涉及的具体问题，不能一想到困难就束手无策。希望能积极推进“红旗河”西部调水方案，为中华民族伟大复兴的中国梦做出贡献。
中国工程院院士、中国水利水电科学研究院副院长、河流动力学与江河治理专家胡春宏分析：调水对主要河流泥沙输移、河势变化、河床演变的影响，讨论了“红旗河”与西北内陆河流相互作用和治理问题，对“红旗河”在相关方面的设计给予了充分肯定。点击>>工程资料免费下载
红旗河贯通后，进入新疆的河水可以达到每年700—1000亿立方。借助这一水资源综合利用与开发，包括发电、灌溉、旅游、防洪与航运、国土利用等综合效益等，可以根本扭转西部缺水局面。有望一举解决影响我国国民经济可持续发展的资源瓶颈问题、能源安全问题、粮食安全问题、以及就业稳定问题等。
当然，这项工程也耗资巨大，有专家推测将达1万亿元左右；至少10倍于三峡工程。
红旗河一旦完工，最显著的一个好处是，有可能开发出8亿亩沙漠土地。仅此一项，完全有可能提前若干年把我国的GDP上升到100万亿级别台阶以上。
