规划的东线工程从江苏省扬州附近的长江干流引水，基本沿京杭大运河逐级提水北送，向黄淮海平原东部和胶东地区供水。
东线工程供水区地处黄、淮、海诸河下游，跨北亚热带和南暖温带，多年平均降雨量从南向北为750毫米左右，由南向北逐步递减。受季风气候影响，降水量年内、年际不均，丰枯悬殊，连续丰水年与连续枯水年交替出现。
东线供水区人口密集，城市集中，交通便利，地势较平坦，矿产资源丰富，是我国重要的能源化工生产基地和粮食等农产品主要产区。经济增长潜力巨大，但水资源供需矛盾日益突出，缺水制约了经济社会的发展并对生态环境产生严重影响。
黄河以北供水区处于海河流域下游，大部分河流已经干涸，可利用的地表水日益减少。由于长期超采深层地下水，引发了水质恶化、地面沉降等多种地质灾害。海河地表水已高度开发，地下水又严重超采，已到了仅仅依靠当地水资源难以解决缺水问题的程度。
胶东地区是沿海经济发达地区，也是我国严重缺水的地区之一，干旱连年出现，经济损失严重。各城市供水普遍紧张，地下水持续超采，烟台、龙口、莱州等地海水入侵。当地水资源已难以解决缺水问题。南四湖地区在偏旱年份已无法维持供需平衡，生活和工业供水也无法保持稳定。
有关专家说：“黄河持续断流和引黄泥沙堆积的严重环境后效，使引黄供水受到威胁，必须补充新水源。如不抓紧实施东线工程，在黄河水资源及其利用状况发生变化时，供水区内将产生无法解决的严重后果。”
江苏省江水北调工程经过40年的建设已初具规模，为苏北地区灌溉、排水和航运发挥了重要作用，取得显著经济和社会效益。
由于规模偏小，设备老化、配套工程落后和管理体制问题，限制了整体效益的发挥。干旱年份和用水高峰季节又不能满足要求，急需扩大引江和向北调水的规模。
东线供水区面临着地表水过度开发、地下水严重超采、水体污染、环境恶化的严峻形势。
在积极采取节水措施和相继建设引滦入津及引黄、引江等供水工程情况下，对局部地区水资源不足虽起到缓解作用，但难以从根本上扭转缺水的局面。
因此，在进一步节约用水，合理利用现有水资源的基础上，建设东线工程已十分必要和紧迫。
东线工程利用江苏省江水北调工程，扩大规模，向北延伸。
规划从江苏省扬州附近的长江干流引水，利用京杭大运河以及与其平行的河道输水，连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖，并作为调蓄水库，经泵站逐级提水进入东平湖后，分水两路，一路向北穿黄河后自流到天津，另一路向东经新辟的胶东地区输水干线接引黄济青渠道，向胶东地区供水。
从长江至东平湖设13个梯级抽水站，总扬程65米。
东线工程从长江引水，有三江营和高港2个引水口门，三江营是主要引水口门。高港在冬春季节长江低潮位时，承担经三阳河向宝应站加力补水任务。
从长江至洪泽湖，由三江营抽引江水，分运东和运西两线，分别利用里运河、三阳河、苏北灌溉总渠和淮河入江水道送水。
洪泽湖至骆马湖，采用中运河和徐洪河双线输水。新开成子新河和利用二河从洪泽湖引水送入中运河。
骆马湖至南四湖，有三条输水线：中运河至韩庄运河、中运河至不牢河和房亭河。
南四湖内除利用湖西输水外，须在部分湖段开挖深槽，并在二级坝建泵站抽水入上级湖。
南四湖以北至东平湖，利用梁济运河输水至邓楼，建泵站抽水入东平湖新湖区，沿柳长河输水送至八里湾，再由泵站抽水入东平湖老湖区。
穿黄位置选在解山和位山之间，包括南岸输水渠、穿黄枢纽和北岸出口穿位山引黄渠三部分。穿黄隧洞设计流量200立方米每秒，需在黄河河底以下70米打通一条直径9.3米的倒虹隧洞。
江水过黄河后，接小运河至临清，立交穿过卫运河，经临吴渠在吴桥城北入南运河送水到九宣闸，再由马厂减河送水到天津北大港。
从长江到天津北大港水库输水主干线长约1156公里，其中黄河以南646公里，穿黄段17公里，黄河以北493公里。
胶东地区输水干线工程西起东平湖，东至威海市米山水库，全长701公里。
自西向东可分为西、中、东三段，西段即西水东调工程，中段利用引黄济青渠段，东段为引黄济青渠道以东至威海市米山水库。
东线工程规划只包括兴建西段工程，即东平湖至引黄济青段240公里河道，建成后与山东省胶东地区应急调水工程衔接，可替代部分引黄水量。
东线工程跨越江苏、山东、河北、天津4省、直辖市，挖压拆迁影响范围涉及4个省、直辖市的18个地市59个县、区。由于输水工程主要利用现有河道，对不能满足输水要求的河段进行扩挖，因此主要占用河滩地，人口迁移数量较少，征地拆迁和移民安置问题相对容易解决。
输水河道线路长，拆迁量相对较少，移民分散，主要采取后靠方式在附近安置。新扩建水库占压土地较多，但主要利用荒废洼地。
东平湖蓄水工程是移民最多、最集中的地区，涉及历史遗留问题，投资较大。
第一期工程永久占地1.06万公顷，临时占地约2670公顷，拆迁房屋101万平方米，迁移人口约2.6万人。征地及移民安置补偿静态投资约27亿元。
第二期工程在第一期工程的基础上，增加永久占地1.3万公顷，临时占地近3000公顷，拆迁房屋74万平方米，迁移人口约1.8万人。增加征地及移民安置补偿投资约28亿元。
第一期工程，由于只涉及江苏、山东两省，可以组建江苏省供水公司和山东省供水公司，分别作为法人，以供水合同建立交接水的关系，管理各省境内工程和供水事宜。
第二期及之后的管理体制，可以在上述两公司基础上扩大股份的方式建立，也可以根据当时的情况与条件考虑合适的方式，本次规划暂按建立东线总公司与江苏省供水公司分别作为法人的体制研究有关问题。
经分析，东线工程的国民经济和财务指标均达到或超过国家规定的标准，工程在经济上是合理的，财务上是可行的。
