东线工程的优点是可以利用现有的京杭大运河输水，工程量较小；缺点有二，一是黄河水面海拔比长江水面高，向北输水需建十三级抽水站向上提水，二是沿线地区人口密集、经济发达，如何保证输水的水质是关键。东线工程是南水北调三大工程中难度最低的一条，也是最早开工建设的一条线路。南水北调东线一期工程输水干线长1467公里，全线共设立13个梯级泵站，共22处枢纽、34座泵站，总扬程65米。
南水北调中线工程是从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库调水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭后，经黄淮海平原西部边缘，在郑州以西闯过黄河，沿京广铁路西侧继续北上，自流到北京市颐和园团城湖。中线输水干渠总长1277公里，天津输水支线长155公里，供水范围内总面积15.5万平方千米。
南水北调中线工程的优点有二，一是水质较好，利用丹江口水库作为水源地，水源质量较好，中线全称输水线路利用新建渠道，沿途污染风险小。二是中线线路地势南高北地，设计得当，可实现全称自流输水。中线线路当然也有缺点，那就是没有天然河道作为输水线路，全程干渠需要重新修建，工程投资较高。南水北调中线工程在2003年开始建设，并于2014年12月12日开始向华北地区输水。
南水北调西线工程是规划在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游的输水工程。西线工程的优点非常明确，那就是相比较东线和中线工程，西线工程的线路长度是最短的，同时输水的质量也最高，同时将水调入黄河上游，对于黄河全流域的水资源综合利用都有极大好处。但是，西线工程的缺点也非常明显，那就是地处青藏高原地区，自然环境恶劣，人烟稀少，工程建设难度最大，目前西线工程还处于规划设计阶段。
