近期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，是解决华北水资源危机的一项重大基础设施。
 中线工程的前期研究工作始于50年代初，40多年来，长江水利委员会与有关省市、部门进行了大量的勘测、规划、设计和科研工作。
1994年元月水利部审查通过了长江水利委员会编制的《南水北调中线工程可行性研究报告》，并上报国家计委建议兴建此工程。
可调水量与供水范围
   中线工程可调水量按丹江口水库后期规模完建，正常蓄水位170m条件下，考虑2020年发展水平在汉江中下游适当做些补偿工程，保证调出区工农业发展、航运及环境用水后，多年平均可调出水量141.4亿m³，一般枯水年(保证率75%)，可调出水量约110亿m³。   供水范围主要是唐白河平原和黄淮海平原的西中部，供水区总面积约15.5万km²。因引汉水量有限，不能满足规划供水区内的需水要求，只能以供京、津、冀、豫、鄂五省市的城市生活和工业用水为主，兼顾部分地区农业及其他用水。
工程布置
   南水北调中线主体工程由水源区工程和输水工程两大部分组成。水源区工程为丹江口水利枢纽后期续建和汉江中下游补偿工程;输水工程即引汉总干渠和天津干渠。 
  (一)水源区工程
   1.丹江口水利枢纽续建工程
   丹江口水库控制汉江60%的流域面积，多年平均天然径流量408.5亿m³，考虑上游发展，预测2020年入库水量为385.4亿m³。
    丹江口水利枢纽在已建成初期规模的基础上，按原规划续建完成，坝顶高程从现在的162m，加高至176.6m，设计蓄水位由157m提高到170m，总库容达290.5亿m³，比初期增加库容116亿m³，增加有效调节库容88亿m3，增加防洪库容33亿m³。
   丹江口水库后期规模正常蓄水位170m时，将增加淹没处理面积370km²，据1992年调查，主要淹没实物指标为:

    人口:22.4万人

    房屋:479.4万m2

    耕地:23.5万亩

    工矿企业:120个(合乡镇企业)，淹没固定资产原值1.2亿元。

2.汉江中下游补偿工程  为免除近期调水对汉江中下游的工农业及航运等用水可能产生的不利影响，需兴建:干流渠化工程兴隆或碾盘山枢纽，东荆河引江补水工程，改建或扩建部分闸站和增建部分航道整治工程。

   (二)输水工程
1.总干渠
   黄河以南总干渠线路受已建渠首位置、江淮分水岭的方城垭口和穿过黄河的范围限制，走向明确。黄河以北曾比较利用现有河道输水和新开渠道两类方案，从保证水质和全线自流两方面考虑选择新开渠道的高线方案。
总干渠自陶岔渠首引水，沿已建成的8km渠道延伸，在伏牛山南麓山前岗垅与平原相间的地带，向东北行进，经南阳过白河后跨江淮分水岭方城垭口入淮河流域。

    经宝丰、禹州、新郑西，在郑州西北孤柏咀处穿越黄河。然后沿太行山东麓山前平原，京广铁路西侧北上，至唐县进入低山丘陵区，过北拒马河进入北京市境，过永定河后进入北京市区，终点是玉渊潭。总干渠全长1241.2km。

    天津干渠自河北省徐水县西黑山村北总干渠上分水向东至天津西河闸，全长142km。

    总干渠渠首设计水位147.2m，终点49.5m，全线自流，主要控制点水位、流量为:

    黄河以南渠道纵坡1/25000;黄河以北1/30000~1/15000。渠道全线按不同土质，分别采用混凝土，水泥土，喷浆抹面等方式全断面衬砌，防渗减糙。

    渠道设计水深随设计流量由南向北递减，由渠首9.5m到北京3.5m，底宽由56m~7m。

    总干渠的工程地质条件和主要地质问题已基本清楚。对所经膨胀土和黄土类渠段的渠坡稳定问题、饱和砂土段的震动液化问题和高地震裂度段的抗震问题、通过煤矿区的压煤及采空区塌陷问题等在设计中采取相应工程措施解决。

    总干渠沟通长江、淮河、黄河、海河四大流域，需穿过黄河干流及其他集流面积lOkm²以上河流219条，跨越铁路44处，需建跨总干渠的公路桥571座，此外还有节制闸、分水闸、退水建筑物和隧洞、暗渠等，总干渠上各类建筑物共936座，其中最大的是穿黄河工程。天津干渠穿越大小河流48条，有建筑物119座。

    2.穿黄河工程

    总干渠在黄河流域规划的桃花峪水库库区穿过黄河，穿黄工程规模大，问题复杂，投资多，是总干渠上最关键的建筑物。经多方案综合研究比较认为，渡槽和隧道倒虹两种型式技术上均可行。由于隧道方案可避免与黄河河势、黄河规划的矛盾，盾构法施工技术国内外都有成功经验可借鉴，因此结合两岸渠线布置，推荐采用孤柏咀隧道方案。

    穿黄河隧道工程全长约7.2km，设计输水能力500m³/s，采用两条内径8.5m园形断面隧道。

    (三)主要工程量和投资

    土方开挖 6.O亿m³;

    石方开挖 O.6亿m³;

    土石方填筑 2.3亿m³;

    混凝土 1583万m³;

    衬砌水泥土 718万m³;

    钢筋钢材 70万t;

    永久占地 42.2万亩(含库区淹没23.5万亩)

    临时占地 11万亩

    中线工程控制进度的主要因素是丹江口库区移民和总干渠工程中的穿黄河工程。穿黄河工程采用盾构机开挖，工期约需六年，并需考虑工程筹建期。

    按1993年底价格水平估算，工程静态总投资约400亿元。

工程效益

    中线工程可缓解京、津、华北地区水资源危机，为京、津及河南、河北沿线城市生活、工业增加供水64亿m³，增供农业30亿m³。大大改善供水区生态环境和投资环境，推动我国中部地区的经济发展。

    丹江口水库大坝加高提高汉江中下游防洪标准，保障汉北平原及武汉市安全。