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６５ｍ。

    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～韩庄运河、中运河～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２００ｍ３／ｓ，需在黄河河底以下７０ｍ打通一条直径９．３ｍ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１１５６ｋｍ，其中黄河以南６４６ｋｍ，穿黄段１７ｋｍ，黄河以北４９３ｋｍ。

    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７０１ｋｍ。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２４０ｋｍ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。

    东线工程主要利用京杭运河及淮河、海河流域现有河道、湖泊和建筑物，并密切结合防洪、除涝和航运等综合利用的要求进行布局。在现有工程基础上，拓浚河湖、增建泵站，分期实施，逐步扩大调水规模。

（一）第一期工程
    １．黄河以南
    以京杭运河为输水主干线，并利用三阳河、淮河入江水道、徐洪河等分送。在现有工程基础上扩挖三阳河和潼河、金宝航道、淮安四站输水河、骆马湖以北中运河、梁济运河和柳长河６段河道；疏浚南四湖；安排徐洪河、骆马湖以南中运河影响处理工程；对江都站上的高水河、韩庄运河局部进行整治。
    抬高洪泽湖、南四湖下级湖蓄水位，治理东平湖并利用其蓄水，共增加调节库容１３．４亿ｍ３。
    新建宝应（大汕子）一站、淮安四站、淮阴三站、金湖北一站、蒋坝一站、泗阳三站、刘老涧及皂河二站、泰山洼一站、沙集二站、土山西站、刘山二站、解台二站，蔺家坝、台儿庄、万年闸、韩庄、二级坝、长沟、邓楼及八里湾２１座泵站，共增加抽水能力２７５０ｍ３／ｓ，新增装机容量２０．６６万ｋＷ。更新改造江都站及现有淮安、泗阳、皂河、刘山、解台泵站。
    ２．穿黄工程
    结合东线第二期工程，打通一条洞径９．３ｍ的倒虹隧洞，输水能力２００ｍ３／ｓ。
    ３．胶东地区输水干线
    开挖胶东地区输水干线西段２４０ｋｍ河道。
    ４．鲁北输水干线
    自穿黄隧洞出口至德州，扩建小运河和七一、六五河两段河道。
    ５．专项工程
    包括里下河水源调整、泵站供电、通信、截污导流、水土保持、水情水质管理信息自动化以及水量水质调度监测设施和管理设施等工程。
   （二）第二期工程
    第二期工程增加向河北、天津供水，需在第一期工程基础上扩大北调规模，并将输水工程向北延伸至天津北大港水库。
    黄河以南工程布置与第一期工程相同，再次扩挖三阳河和潼河、金宝航道、骆马湖以北中运河、梁济运河和柳长河５段河道；疏浚南四湖；抬高骆马湖蓄水位；新建宝应（大汕子）、金湖北、蒋坝、泰山洼二站，沙集三站、土山东站，刘山及解台三站，蔺家坝、二级坝、长沟、邓楼及八里湾二站等１３座泵站，增加抽水能力１５４０ｍ３／ｓ，新增装机容量１２．０５万ｋＷ。
    穿黄工程结合第三期工程，按２００ｍ３／ｓ完成。
    黄河以北扩挖小运河、临吴渠、南运河、马厂减河４段输水干线和张千渠分干线。
    （三）第三期工程
    黄河以南，长江～洪泽湖区间增加运西输水线；洪泽湖～骆马湖区间增加成子新河输水线，扩挖中运河；骆马湖～下级湖区间增加房亭河输水线；继续扩挖骆马湖以北中运河、韩庄运河、梁济运河、柳长河；进一步疏浚南四湖；新建滨江站、杨庄站、金湖东站、蒋坝三站、泗阳西站、刘老涧及皂河三站，台儿庄、万年闸及韩庄二站，单集站、大庙站、蔺家坝二站，二级坝、长沟、邓楼及八里湾三站等１７座泵站，增加抽水能力２９０７ｍ３／ｓ，新增装机容量２０．２２万ｋＷ。
    扩大胶东地区输水干线西段２４０ｋｍ河道。
    黄河以北扩挖小运河、临吴渠、南运河、马厂减河和七一、六五河。

    南水北调东线第一、二、三期主体工程共计投资４２０亿元。