由於地下水補給量減少，導致平原區地下水資源量呈減少趨勢。據水資源規劃分析成果，海河流域1980～1999年年均降水量比1956～1979年年均降水量減少12.8%，而同期地表水天然徑流量衰減173億立方米，較1956～1979年平均值減少40%，遠高於降水量減小的幅度。即使在同等降水條件下，流域產水量在總體上也呈減少趨勢，如淮河流域1956～1998年多年平均降水量與1956～1979年均值差別不大，而多年平均徑流量還是比1956～1979年係列減少了19%。
綜上所述，南水北調受水區水資源具有水資源總量少、地下水超采嚴重、水資源量具有明顯衰減趨勢等特點。通過分析比較，南水北調受水區屬資源短缺型嚴重缺水區，這就決定了除繼續千方百計地推進節約用水外，必須從外流域調水才能緩解和最終解決嚴重缺水問題。
二、受水區需調水量
南水北調受水區各省市根據當地的具體情況，提出了各省市的需調水量。需水量的預測在考慮節水措施的基礎上進行，其中生活用水通過提高水價、推廣使用節水器具、中水利用和管網改造減少輸水漏失等措施進行節水；工業用水考慮產業結構調整、科技進步及各種節水手段；農業灌溉考慮灌區改造配套、渠係防滲、節水灌溉的發展和作物種植結構的調整。各行業在考慮了各項節水措施後，進行需水量預測。
天津市在采取開源和節水措施後，2010年和2030年缺水分別為12億立方米和18億立方米左右，南水北調東線規劃二期工程和三期工程分別向天津調水5億立方米和10億立方米。
河北省在受水區範圍內城市、縣城及重點工業區2010年和2030年缺水分別為24億立方米和43億立方米。此外受水區內生態環境惡化和農業缺水十分嚴重，河北省提出2010年需調水量為28.7億立方米，2030年的需調水量為45億立方米。在調水初期，除滿足城市用水外，尚有少量餘水用於緩解地下水超采，改善地下水環境。隨著城市用水量的增加，南水北調水量將逐步全都用於城市。南水北調東線工程承擔向河北供水的部分任務，規劃二期和三期工程分別供水7億立方米和10億立方米。
山東省以各市提出的需調江水量為基礎，綜合考慮各城市缺水狀況，經濟承受能力及南水北調東線工程實施的規模和時間，並考慮地方配套工程的難易程度，提出需調水量推薦方案：2010年14.66億立方米，2030年37.25億立方米。南水北調東線工程規劃一期、二期、三期工程分別向山東供水13.53億立方米、16.86億立方米和37.25億立方米。
安徽省供水區在充分考慮節水的基礎上，預測2010年和2030年水平年分別缺水3.23億立方米和5.25億立方米，這部分水量將由南水北調東線工程調水補充。
根據《南水北調東線工程可行性研究總報告》，第一期工程完成後，江蘇省受水區多年平均供水量133.7億立方米，多年平均增供19.25億立方米，二期和三期工程分別增供22.12億立方米和28.20億立方米。