“海水西调”外线调水的基本走向是：从渤海西北海岸提送海水达到海拔1200米高度，到内蒙古自治区东南部，再顺北纬42°线东西方向的洼槽地表，流经燕山、阴山以北，出狼山（海拔1500～2200米）向西进入居延海（海拔820米），绕过马鬃山余脉进入新疆。在新疆分为北、中、南3支，北支进入艾比湖，中支进入吐鲁番、哈密盆地，南支进入罗布泊盆地。
此设想是通过大量海水填充沙漠中的干盐湖、咸水湖和封闭的构造盆地，形成人造的海水河、湖，从而压住沙漠。同时，大量海水依靠西北丰富的太阳能自然蒸发，作为湿润北方气候的水气供应源增加降雨，从而达到治理中国沙漠、沙尘暴，彻底改变华北、西北地区生态环境恶劣的目的。
