对于黄河流域而言，由于调水入黄位置高，可以完全覆盖黄河上中下游缺水区。另外，由于黄河干流巨大的调节库容存在，可以较方便协调黄河来水过程、西线入黄水量过程与河道输沙用水、生态用水、工农业用水过程不一致问题，实现水资源优化配置。

据测算，一期工程的80亿立方米水可为城乡生活、工业增加配置42亿立方米水，确保到2030年重点城市、重要能源基地用水需求；还可向黄河干流河道内补水25亿立方米，进一步协调水沙关系，促进宁蒙及黄河下游河道形态的改善；向黄河黑山峡生态灌区和石羊河流域分别供水9亿和4亿立方米，确保这一重要生态屏障地区生态系统的恢复发展。

也有一些专家指出，跨流域调水是水资源配置的重要手段，但不是唯一手段，只有替代方案都用完了，才应采用这个手段。一些专家认为，只有到了“三个尽头”时，才应启动这一方案：

一是技术尽头。当用尽所有节水措施和增水技术，还不能解决缺水问题时；

二是经济尽头。当解决西北缺水问题成本高过南水北调西线工程时；

三是承受力尽头。当黄河受水区水资源供应达到极限，受水区社会承受力达到极限时。

“黄河之水天上来”。与此同时，近年来，中国科学院院士王光谦组织相关课题组，对黄河源区空中水资源进行研究，提出了“空中调水”的设想。课题组发现，黄河源区每年空中水汽输入量约8700亿立方米，其中3700亿立方米为空中水资源，区域降水量为680亿立方米，降水转化率为16.3%。

科研人员从1997年就开始在龙羊峡以上开展人工增雨试验，到2011年15年间共为黄河增加了38亿立方米的径流，平均每年增加2.53亿立方米。而人工增雨技术存在重大突破的可能，应加速研究并开展相关试验。