从世界范围看，调水工程的主要作用有发电、灌溉、城市生活及工业供水、航运、泄洪、保护生态环境等。其中，除少部分单目标调水工程外，大部分调水工程是多重目标，具有多种作用，尤其是近期建设的调水工程更是如此。但各国兴建调水工程的主要目的也不尽相同。加拿大的调水工程主要用于发电。印度和巴基斯坦的调水工程，主要是扩大农业灌溉面积。美国的调水工程，大多以城市和工业供水为主，兼顾农业灌溉和发电。前苏联调水的目的以灌溉为主，以城市和工业供水为辅，同时兼顾发电和航运。

中国调水工程，尤其是改革开放以来新建的大型跨流域调水工程，如天津引滦入津、广东东深供水、山东引黄济青等，主要是为解决缺水城市生活用水问题和缓解部分地区的工业生产用水紧张状况，支撑区域社会和经济的快速发展，以及促进区域社会安定团结和改善生态环境等。