回顾50年的历程特别是近20年来，随着国家综合实力的增强，科学技术的不断发展，对西线工程的认识不断提高、思路不断调整。1978年以后的研究认为：西北地区缺水是一个不断增长的过程，与之相适应调水工程也应从小到大，分期开发，逐步扩展。因此调水工程规模要控制在一个适当的限度内。基于这样的认识，国家计委1987年确定的工作基本思路，就是在原来大范围、大工程规模、大调水量的总体布局框架下，缩小研究范围，提出从距离黄河较近的通天河、雅砻江、大渡河调水200亿立方米左右的方案进一步勘查。工作中根据隧洞开凿技术的发展和青藏高原寒冷缺氧、人烟稀少的特点，将输水线路从明渠为主转变为以隧洞为主，从着重研究抽水方式转变为着重研究自流方式。
1997年至2001年的规划阶段，结合超前期的研究，工程方案研究范围确定北到海拔4500米左右的黄河源头，南到海拔3000米左右的四川省甘孜一带，按照“下移、自流、分期、集中、渐进”的思路，最后推荐位于海拔3500米左右的工程总体布局方案。海拔3500米左右的地区，自然环境相对较好，有森林、农田，适于人类活动，对勘察、设计施工、运行管理都有利。
2001年5月，水利部组织专家审查规划报告时，同意工程分三期实施的方案。第一期调水40亿立方米，第二期调水达到90亿立方米，第三期调水达到170亿立方米。
南水北调西线工程供水目标是，与西部大开发紧密结合，主要解决西北地区缺水问题，基本满足黄河上中游6省（区）和邻近地区2050年前的用水需求，同时促进黄河的治理开发，促进上中游的河道治理，并相机向黄河下游供水，缓解黄河下游断流等生态环境问题。
南水北调西线工程经过50年的历程，在党中央和全国人民的关心下，终于纳入国家基本建设程序，迎来了大干快上的大好局面，我们一定不辜负全国人民的期望，加快南水北调西线工程前期工作的步伐，抓紧做好各项基础工作，争取早日实施南水北调西线工程
东线工程供水范围：涉及苏、皖、鲁、冀、津五省市。具体为：苏北除里下河腹部及其以东和北部高地外的淮河下游平原；安徽省蚌埠以下淮河两岸、淮北市以东的新汴河两岸及天长县部分地区；山东省的南四湖周边、韩庄运河和梁济运河侧、胶东地区部分城市及鲁北非引黄灌区；河北黑龙港运东地区；天津市及近郊区。
从长江支流汉江上的丹江口水库引水，沿伏牛山和太行山山前平原开渠输水，终点北京。远景考虑从长江三峡水库或以下长江干流引水增加北调水量。中线工程具有水质好，覆盖面大，自流输水等优点。
2002年12月国务院批准的《南水北调工程总体规划》中的西线工程是“从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河引水入黄河上游”，以解决黄河上、中游的青海、甘肃、宁夏等省份的用水问题。不过到目前为止，南水北调的西线工程具体方案仍未定稿。有专家提议从西藏的雅鲁藏布江调水，顺着青藏铁路到青海省格尔木，再到河西走廊，最终到达新疆。同时实现引雅鲁藏布江水，穿怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河，过阿坝分水岭入黄河。计划年引水2006亿立方米，相当于4条黄河的总流量。
