刚卸任的住建部副部长仇保兴曾撰文称，随著调水规模越来越大、距离越来越长，带来了调水越来越困难、调出地水生态破坏越来越严重等诸多问题；同时，外调水工程量大、投资和运行成本高，调来水与当地水出现“水土不服”的情况越来越多。所以，以长距离调水解决水资源短缺的模式在一定程度上已经陷入困境。这是中国高层官员罕见发声批评调水工程。

仇保兴还援引前苏联时期阿姆河、锡尔河引水项目与咸海遭遇的例子，来说明不当调水引发的生态灾难。仇保兴称，从发达国家的经验来看，国外普遍对长距离调水加以限制，尤其是对跨流域的调水。在该篇文章中，仇保兴还披露了备受外界关注的调水成本，“南水北调中线的实际运行成本已经达到8-10元/立方米，而且还不包括调水工程带来的生态和社会成本。”在仇保兴列出的表格中，外调水的成本远高于雨水收集利用、污水再生利用、海水淡化等。

中国住建部2014年5月数据显示，中国657个城市中，有300个属于“缺水”或者“严重缺水”。为缓解缺水危机，从1950年代开始，耗资巨大的调水工程开始在中国广泛实施。据不完全统计，中国国内目前至少有15项地方性调水工程，耗资逾1,300亿元，年累计调水约208亿立方米，铺设调水管线总长近4,000公里，比北京到拉萨铁路全长还多300余公里。这还不包括耗资达5,000亿元的南水北调工程。

调水工程困境的最主要表现形式之一，就是生态环境的恶化。作为国内首个大型调水工程—引滦入津工程，近年来便遭遇水源地养殖氾滥、水体富营养化严重、生活污水排放污染严重等问题。由于上下游城市缺乏有效的统筹机制，生态补偿始终难以推进实施，从而又导致生态持续恶化。

引大入秦工程的生态“副作用”也已经显现，早在调水工程之初，兰州大学环境学院院长、曾参与过刘家峡调水工程前期调研的教授张明泉，就预见调水到秦王川后，土壤的盐渍化将会加剧，低洼地带的乡村甚至出现了盐硷滩，能做的就是尽量排硷，使土壤恢复。张明泉对媒体表示，如今江河断流、污染严重，黄河入海水量锐减，都与众多调水工程有关系。他举例称，在甘肃党河、疏勒河部分流域，由于私自建设小水电站调水，已经导致河流断流、干涸，出现生态危机。

有资料显示，黄河流域的众多灌溉调水及饮用水调水，让黄河水在近十年平均年入海量不足200亿立方米。以总水量计，黄河水被沿岸居民用去70%以上。由于黄河入海水量持续减少，从上世纪50年代的500多亿立方米减至如今不足200亿立方米，渤海海水的氮磷比严重失调。2008年，渤海海水的氮磷比为 67，而渤海湾底部、莱州湾底部、辽宁近岸的氮磷比甚至高达200以上。一般认为，氮磷比超过50，会造成生态恶化。昔日渤海为海上渔场，今日已基本没什么渔获量了，大批海洋生物灭绝。

目前，中国最大的调水工程南水北调工程中线、东线均未正式通水，相关影响暂时尚无法估计。但有学者表示，中线调水后，汉江襄樊段水位下降严重，水污染将加重，水生鱼类可能大幅减少。此外，南水北调或将使得长江入海口遭受更大程度的咸潮倒灌，从而影响上海的饮用水质，造成水源危机。