全市水资源总量20.06亿方，在全省十个地市中居第九位，其中地下水资源量15.08亿方，可开采量6.56亿方，现状开采量已达80%以上；地表水资源量8.88亿方，可利用量6.56亿方，现状利用量60%左右。当地水资源量开发利用潜力不大，解决我市未来水资源短缺的主要途径是开发客水资源。
我市境内有黄河、渭河、洛河三条大河及较大支流27条，流域面积100平方公里以上的河流有42条。其中：黄河、渭河、北洛河横贯本市，在本市全长分别为132.5、138、和212公里。黄、渭、洛三河过境客水多年平均来水量486.92亿方。其中：黄河385亿方、渭河93.3亿方、北洛河8.62亿方；全市现状客水利用量4.5亿方左右，约占我市总供水量的40%，占国家给陕西分配客水水量38亿方的12%左右，不足过境客水多年平均来水量486.92亿方的百分之一。
水资源分布主要特点：一是当地水资源总量不足。人均水资源占有量380方，亩均水资源占有量230方，分别为全省平均水平的1/3和1/4，不足全国平均水平的1/6和1/8；二是地域、时空分布不均。占全市总面积78%的渭河以北地区，地表水资源量仅占28%，而渭河以南占72%。全市60%降水主要集中在7-10月，常以暴雨形式出现，且年际变化较大，导致水旱灾害频发。近3年来，先后发生“03.8”、“05.10”洪水和去年的春夏连旱。三是水资源污染严重。受上游工业排污影响，渭河我市段均属超五类水质，加之，常流量少，基本失去自净能力。洛河全年平均水质为四类，主要以石油类污染为主。部分地方地下水受地质条件和污染影响，水质较差。临渭、大荔、蒲城等地浅层地下水氟含量较高，渭河南北两岸傍河地区，30米浅层地下水，基本不能饮用。水的问题，已成为制约我市经济社会发展的主要“瓶颈”因素。
