南水北调工程全面实施后，将有效缓解调入区水资源的紧缺状况，促进社会经济发展，改善城乡居民的生活用水和地区的生态环境，具有巨大的社会效益、经济效益和生态效益。
社会效益
调入区是我国人口众多、经济发达的区域。南水北调工程能有效缓解当地水资源供需矛盾，为人们提供洁净的饮用水源，并保障工农业用水。南水北调已建成通水的东线和中线一期工程，年调水183亿立方米，1.1亿人口直接受益。南水北调工程可以改善调入区的投资环境，为经济发展创造良好的社会条件。此外，可以缓解城乡争水、地区争水、工农业争水的矛盾，有利于社会安定。
经济效益
南水北调工程的全面实施，有效利用水量300亿～350亿立方米，破除了调入区水资源短缺的瓶颈，有利于充分发挥区域优势，促进区域经济发展。综合各项效益，按目前的价格水平估算，南水北调工程产生的经济效益达600亿～800亿元。
生态效益
南水北调增加了调入区的水资源总量，有效保障了地区生态用水的需求，有利于美化环境和改善城乡居民的卫生条件。同时，减少了地下水的开采，有效缓解了地下水位下降的趋势，控制地面沉降，使区域生态环境向良性方向发展。
南水北调对调出区及沿线地区也会带来一些不利的影响。例如，东线工程范围内，一些地区地势低洼，地下水位高，天然排水条件较差，调水后土壤容易发生盐碱化；径流量减少有可能引起长江泥沙淤积加重，淤塞航道；长江径流量减少后，海水会上溯，引起河口地区盐度升高，影响长江下游水质。对这些问题要加以重视，并采取措施改进。
知识窗：南水北调中线“穿黄工程”
南水北调中线的“咽喉”——穿黄工程，从郑州向西约30千米的孤柏嘴穿过黄河，其中最重要也是施工难度最大的是穿黄隧洞和退水洞。穿黄隧洞承担着将长江水从黄河底部运输过河的任务，全长4250米，其中过河段隧洞3450米。退水洞穿越邙山，将穿黄隧洞进口与黄河连通，主要作用是将穿黄隧洞检修期间总干渠多余水量排往黄河，同时兼有向黄河补水的作用。