灌溉水源主要指可以用于灌溉的大自然水体，包括地表水和地下水。地表水是主要灌溉水源，包括河川径流、湖泊和水库拦蓄的径流；地表水主要来自降雨，降雨随季节和气候变化，在时空上分布极不均衡。浅层地下水是次要灌溉水源，它的来源主要通过降雨入渗、河道渗漏、灌溉渗漏、山坡侧渗等方式补给，存在于地壳表层含水层中。深层地下水由于取用成本高，一般不宜作为灌溉水源。经过淡化的海水和处理达标的污水也可用于灌溉，但因费用昂贵，极少采用。
我国灌溉水源中可利用的水量与耕地面积在地区上的分布极不相适应。长江流域和长江以南其他河流流域，年径流量占全国总量的80%以上，但耕地只占全国耕地面积的40%左右；而北方的黄河、淮河、海河三大流域，年径流量只占全国总量的7%左右，但耕地却占全国总量的40%左右。而且水量在时空上呈现不均匀分布，一般是夏季丰水、冬季枯水，年降雨量的50%~70%集中在夏季或春夏之交季节。丰水与枯水年份水量相差也非常大。
为了保护灌溉水源和防止水污染，2017年6月《中华人民共和国水污染防治法》（第二次修正版）正式发布，是水资源管理与防护的最新法律依据。目前全民节水意识正在不断增强，节水型灌溉也在广泛推广采用，灌溉水源将得到根本保障和更为高效利用。
