南水北调工程是缓解中国北方水资源严重短缺局面的战略性基础设施。按照规划，工程分东、中、西三条线路从长江调水北送，总调水规模448亿立方米。

根据南水北调东线工程规划範围、各排污城镇对输水线路的影响程度以及规划时段，将治污工程分为两期，2008年前实施一期工程，以山东南四湖区域和江苏为重点；2009年至2013年实施二期工程，以漳卫南运河区域和河北、天津为重点。一期工程需投资138.2亿元，二期工程需投资90.2亿元。 2013年12月25日，南水北调中线一期工程主体工程全部完工。2014年汛后，该工程将正式通水。

南水北调污染防治项目主要解决以下三个层面的问题：

战略层：主要解决两方面问题，一是工程实施是否存在制约立项的环境因素；二是确认工程实施前后可能出现的生态环境问题，提出工程措施与管理措施，为工程可行性报告、环境影响评价，以及工程设计中的生态环境保护重点与措施奠定基础。

流域层：主要任务是为保障南水北调工程的生态安全，明确四大流域应重点解决的生态环境问题；协调工程生态环境保护规划与四大流域水资源规划、生态环境保护规划，尤其是水污染防治规划的目标及工程、管理措施间的关係。

区域层：分别针对工程实施对调水区、输水区、受水区产生或可能产生的生态环境问题，明确规划需达到的目标，提出相应的工程和管理措施，尤其要重点关注那些关键性或敏感性的生态功能区。

截止2013年1月初，根据五省自查情况报告，东线江苏、山东两省共完成300个污染防治项目，查处沿线环境违法企业8家，37个水质控制断面中有36个达标。

2013年1月初，据环保部“南水北调工程东中线专项执法检查情况通报会”：环保部3季度组织江苏、山东、河南、湖北、陕西五省开展了南水北调东中线专项执法检查和各地环保督查中心同步督查，检查发现中线问题比较严重，全部474个污染防治规划项目是只完成了51个，完成率不到11%，整个规划相当滞后。

此外，环保部相关督查中心共抽查南水北调水系周边企业95家，发现15家企业环境违法行为突出，其中中线企业8家，湖北省东风汽车集团公司、东风汽车公司商用车公司车架厂等企业被点名，其中东风汽车存在超标排污、排污口不规範设定等问题。

黄河干流作为西线工程输水干线，水质必须达到Ⅲ类标準。坝下局部河段流量减少、水位有所下降，但总体影响不大。由于调水区水库处于低污染区，因调水引起的水质变化较小。

由于调水区通天河、雅砻江、大渡河流域工农业需水量分别占其多年平均径流量的1.3%、5.1%和7.1%，调水对其未来工农业用水基本无影响；库区淹没及移民影响相对较小，且较易採取措施补偿。