从水源取水并输送、分配到田间的水利工程设施。一个完整的灌溉系统包括渠首取水建筑物（坝或提水站），主要灌溉渠道和渠道上的建筑物，配水渠道和田间工程等。在大部分地区，灌溉和排水任务相伴产生，干旱季节要灌溉，多雨季节要排水。又因灌溉后可能引起地下水位上升，或为冲洗改良盐碱土和排泄多余灌溉水量的需要等，在修建灌溉系统的同时，必须修建相应的排水系统，以便排除田间多余水量或将地下水位下降至要求的深度。因此，灌溉和排水系统通常是一个不可分割的整体，一般所谓灌溉系统，也可以理解为灌溉排水系统（见图）

灌溉排水系统示意图

根据灌区的地形条件和控制灌溉面积的大小进行渠道分级，灌溉渠道一般分为干、支、斗、农、毛等5级。地形复杂的大型灌区，还可设总干、分干、分支、分斗等多级渠道。较小灌区也可以少于5级。干渠主要起输水作用，把从渠首取得的水输送到各灌溉地区，所以也称输水渠道。支（斗）级渠道则是将从干渠取得的水分配给各用户（农场和乡村等），主要起配水作用，所以也称配水渠道。农（毛）渠是最末一级固定渠道，在农（毛）渠及其控制范围内的临时田间灌排渠道或地下暗管系统、放水建筑物、田间道路和土地平整等，统称为田间工程。根据不同灌溉方法，田间工程可采取畦田、灌水沟、格田等形式，而以临时毛渠和输水垄沟等与它相通，把水送到田面上，渗入土壤中。为便于机耕和节省土地，临时毛渠和输水垄沟等也可用地下渠道或移动塑料管道代替。渠系建筑物包括分水闸、节制闸、泄洪闸、渡槽、跌水、陡坡、倒虹吸、桥梁、涵洞及量水设施等，它们的作用是输送、控制和分配水量。渠系建筑物数量大，分布广，结构比较简单，为节省材料，便于施工，可以采取装配式、定型化和轻型结构。

相应地，排水系统也可分为干、支、斗、农、毛等5级，或增设总干沟、分干沟或分支沟等。排泄的水量一般自流排入容泄区（河流、湖泊），或建立泵站抽排。

根据规定，按灌溉面积的大小，把灌区分为大、中、小三型。20世纪80年代初期，中国已建成面积在30万亩以上的大型灌区137处，面积在1～30万亩之间的中型灌区5000多处，以及许多面积小于1万亩的小型灌区。

中国的现代灌溉系统在开始兴建时，多是单一水源，仅从水库取水或从河流引水、提水。随着灌溉事业的发展，现多数灌溉系统已从单一水源发展到多种水源。在南方地区的典型灌溉系统是库、塘、渠和引、蓄、提相结合的长藤结瓜式灌溉系统，在北方地区则是渠灌和井灌结合，地面水和地下水联合运用。目前全国仍以地面灌溉系统为主，但同时也发展了地下灌溉系统和喷、滴灌溉系统。

灌溉系统的主要作用是以灌溉手段来促进农业增产。随着灌溉农业的发展，水资源日益紧张。因此，在规划、修建灌溉系统时，要求最大限度地节约水源，节约能源。在工程上，要求各级渠道的渗漏损失最小。凡是有条件的地区，应多采用衬砌渠道，减少渗漏。在灌水方式上，要求根据作物的需水规律和土壤实际水分状况进行适时、适量地灌水，防止水量的地表流失或深层渗漏，提高灌溉水的利用率。喷灌和滴灌等新技术将逐步得到相应的发展。农业的高产稳产，不仅要求以灌溉手段补充土壤水分之不足，同时也要求用排水手段排除田间和土壤中的多余水分，控制地下水埋深。因此，灌溉和排水系统具有同等重要地位，特别是田间灌排工程的建设，更直接影响着灌溉排水的效益。