世界各地有很多調水工程。在4000多年以前，世界上就有了調水工程。埃及的尼羅河，印度的恒河，南美的亞馬遜河，美國的密西西比河、科羅拉多河都有調水工程。俄羅斯水資源并不短缺，但是主要河流間均用運河聯通，形成了縱橫交錯的大水網。迄今為止全世界40多個國家有400多項調水工程，南水北調只是其中之一。

我國調水工程歷史悠久。例如：2400年前的京杭大運河、鄭國渠，2000年前的都江堰等。新中國成立以后，調水工程更多了，例如東深供水、引灤入津、引黃濟青、引額濟烏等工程。

與其他調水工程相比，南水北調工程具有四個特點：

一是規模不同。首先，是跨流域。綜觀國內外調水工程，真正跨流域調水的很少。南水北調橫跨長江、淮河、黃河、海河四大流域，不僅是解決水資源補給的問題，而且是在更大范圍內進行水資源優化配置，通過東、中、西三條調水線路與長江、淮河、黃河、海河聯系，構成以“四橫三縱”的水網總體布局，為經濟社會可持續發展提供水資源保障。第二，長度不同。東、中線加起來長度近3000公里，長距離調水工程受氣候的變化影響很大，工程建設和運行的要求非常高。第三，水量不同。南水北調三條線共調水448億立方米，相當于一條黃河的水量。東、中線工程又處于我國比較發達的地區，中線還有跨渠橋梁1800多座，跨越的公路、鐵路、油氣管道加在一起幾千處，這也是技術上的挑戰。

二是工程目標不同。以往國內外調水工程絕大多數是單一目標，有的以農業灌溉為目標，有的以生活用水為目標。南水北調工程建設是多目標的，不僅是水資源配置工程，更是一個造福人民的綜合性生態工程。工程實施后，將極大地提高受水區水資源與水環境承載的能力，向沿線100多個城市供水，同時把城市侵占的一部分農業用水和生態用水償還給農業和生態。在某種意義上是工業反哺農業，城市反哺農村，是科學發展觀在水資源安全方面的生動體現。

三是工程領域不同。以往的調水項目主要是工程領域，修渠道，建堤壩，搞工程。南水北調不僅涉及工程領域，還涉及社會層面的征地移民、水污染治理、生態環境及文物保護等。東線為滿足調水水質要求，就安排治污項目426項，投入140億元，加大水污染治理力度，且取得初步成效，為全國其他重點流域污染治理提供了借鑒。

四是技術管理不同。南水北調由150多個設計單元工程、2700多個單位工程組成，且建筑物種類眾多，技術要求高，面臨著很多技術難題。比如：丹江口大壩加高，既要加高又要加厚，怎樣保證新老混凝土連接、聯合受力，國內外尚無類似工程實踐；中線穿黃工程，如何從黃河底下復雜地層中開鑿數千米的隧洞，承載內外水壓，克服以往盾構施工尚未遇到頑石、枯樹等，并保證隧洞不漏水；北京的pccp管道，直徑4米，從生產、運輸到安裝，攻克多個技術難關，管道制作就獲得了兩項國際專利。另外，南水北調技術管理也面臨著很多挑戰。從初步設計方案優化，到施工管理規范要求制訂，在技術方案上面臨著技術和社會兩個方面的博弈，既要考慮到技術上的必要性，又必須考慮在實施當中的可行性，傾聽各方意見，兼顧各方利益。工程實施階段，很多工程實踐沒有相應的技術規范和標準，需要深入研究和制訂，并應用到施工當中去。