中线工程调水水质始终稳定在地表水环境质量标准Ⅱ类以上。通水3年多来，北京、天津、河北、河南沿线受水省市供水安全系数有效提升，居民用水水质明显改善。中线工程在保障水安全、修复水生态、改善水环境、优化配置水资源等方面发挥了社会、经济、生态等综合效益。
在北京，南水北调水占城区日供水量的73%，全市人均水资源量由原来的100立方米提升至150立方米，中心城区供水安全系数由1.0提升至1.2。在天津，南水北调一度成为生命线，14个行政区居民都喝上南水，从单一“引滦”水源变双水源保障，供水保证率大大提高。在河北，400多万人告别高氟水、苦咸水。在河南，供水范围覆盖南阳、漯河、平顶山、许昌、郑州、焦作、新乡、鹤壁、濮阳等10余个城市。
中线工程全面通水以来，北京、天津等受水区省市加快了南水北调水对当地地下水水源的置换，已压减地下水开采量逾8亿立方米。北京、天津、河北、河南等省市地下水位已经开始回升，生态效益不断显现。
