1、东线
东线以扬州市江都水利枢纽为起点，到天津结束，贯穿了江苏、安徽、山东、河北、天津等五个省、市。
2、中线
中线以丹江口水库为起点，途经唐白河流域、过长江与淮河的分水岭方城垭口，从河南通过隧道穿过黄河，一路北上到北京城的水源地团城湖。
3、西线
截至2021年查询，西线目前处于查勘阶段，还未建立项目，在西线工程的方案中提出以四川长江上游的支流为起点，把水抽调入黄河，主要解决青海、甘肃、宁夏、陕西、山西、内蒙古的缺水问题。
三条线路：
东线工程
东线工程将利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。东线工程从长江下游扬州江都抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。规划分三期实施。
中线工程
中线工程将从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿规划线路开挖渠道输水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可基本自流到北京、天津。规划分两期实施。
西线工程
西线工程将在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游。[4]西线工程的供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6省（自治区）黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的骨干水利枢纽工程，还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可相机向黄河下游补水。[5]规划分三期实施。
