剛卸任的住建部副部長仇保興曾撰文稱，隨著調水規模越來越大、距離越來越長，帶來了調水越來越困難、調出地水生態破壞越來越嚴重等諸多問題；同時，外調水工程量大、投資和運行成本高，調來水與當地水出現“水土不服”的情況越來越多。所以，以長距離調水解決水資源短缺的模式在一定程度上已經陷入困境。這是中國高層官員罕見發聲批評調水工程。
仇保興還援引前蘇聯時期阿姆河、錫爾河引水項目與鹹海遭遇的例子，來說明不當調水引發的生態災難。仇保興稱，從發達國家的經驗來看，國外普遍對長距離調水加以限製，尤其是對跨流域的調水。在該篇文章中，仇保興還披露了備受外界關注的調水成本，“南水北調中線的實際運行成本已經達到8-10元/立方米，而且還不包括調水工程帶來的生態和社會成本。”在仇保興列出的表格中，外調水的成本遠高於雨水收集利用、汙水再生利用、海水淡化等。
中國住建部2014年5月數據顯示，中國657個城市中，有300個屬於“缺水”或者“嚴重缺水”。為緩解缺水危機，從1950年代開始，耗資巨大的調水工程開始在中國廣泛實施。據不完全統計，中國國內目前至少有15項地方性調水工程，耗資逾1,300億元，年累計調水約208億立方米，鋪設調水管線總長近4,000公裏，比北京到拉薩鐵路全長還多300餘公裏。這還不包括耗資達5,000億元的南水北調工程。
調水工程困境的最主要表現形式之一，就是生態環境的惡化。作為國內首個大型調水工程—引灤入津工程，近年來便遭遇水源地養殖氾濫、水體富營養化嚴重、生活汙水排放汙染嚴重等問題。由於上下遊城市缺乏有效的統籌機製，生態補償始終難以推進實施，從而又導致生態持續惡化。
引大入秦工程的生態“副作用”也已經顯現，早在調水工程之初，蘭州大學環境學院院長、曾參與過劉家峽調水工程前期調研的教授張明泉，就預見調水到秦王川後，土壤的鹽漬化將會加劇，低窪地帶的鄉村甚至出現了鹽鹼灘，能做的就是盡量排鹼，使土壤恢複。張明泉對媒體表示，如今江河斷流、汙染嚴重，黃河入海水量銳減，都與眾多調水工程有關係。他舉例稱，在甘肅黨河、疏勒河部分流域，由於私自建設小水電站調水，已經導致河流斷流、幹涸，出現生態危機。
有資料顯示，黃河流域的眾多灌溉調水及飲用水調水，讓黃河水在近十年平均年入海量不足200億立方米。以總水量計，黃河水被沿岸居民用去70%以上。由於黃河入海水量持續減少，從上世紀50年代的500多億立方米減至如今不足200億立方米，渤海海水的氮磷比嚴重失調。2008年，渤海海水的氮磷比為 67，而渤海灣底部、萊州灣底部、遼寧近岸的氮磷比甚至高達200以上。一般認為，氮磷比超過50，會造成生態惡化。昔日渤海為海上漁場，今日已基本沒什麽漁獲量了，大批海洋生物滅絕。
目前，中國最大的調水工程南水北調工程中線、東線均未正式通水，相關影響暫時尚無法估計。但有學者表示，中線調水後，漢江襄樊段水位下降嚴重，水汙染將加重，水生魚類可能大幅減少。此外，南水北調或將使得長江入海口遭受更大程度的鹹潮倒灌，從而影響上海的飲用水質，造成水源危機。
