早在1683年（康熙二十二年）就曾提出过沟通辽河、伊通河、松花江直至瑷珲的航运设想。据《奉天通志》记载：1906年奉天将军赵尔巽曾责令农工商局，筹建辽河浚河公司，并拟定了由辽河上游开凿运河，经伊通河直达松花江、黑龙江的运河计划。中华民国期间督边使章太炎又曾督促吉林、黑龙江两省绘制地图，调查松辽运河。孙中山在《建国方略》中也对沟通松江两大水系，发展航运和海港作了专门论述。1949年后，有关单位着眼于调水与运河相结合，进一步作了大量规划设计工作。
调水设想的主要依据:
（1）中国东北包括辽宁、吉林、黑龙江省与内蒙古自治区东部三盟一市，总土地面积124万。境内工业基础雄厚，工业化程度高，铁路密度大，陆路交通发达；有丰富的矿产资源和发展农业的优越条件，是中国现代化建设的重要基地。 松花江与辽河是其中的两大水系，流域面积共77.58万，占东北地区总面积的61.7％。有沈阳、哈尔滨、长春、鞍山、抚顺等5个100万以上人口的城市和其他中等城市，又有广阔的松辽平原和三江平原，为中国北部粮仓。1985年工农业总产值占东北全区的3/4。协调开发松辽两流域各项资源将对整个东北的社会经济发展起重要的作用。
（2）辽河中、下游地区面积7.12万，其中辽河干流、浑河、太子河和大辽河的河川径流量共计仅109亿，人均、亩均占有河川径流量，均为全国人均、亩均数的1／5，是中国主要的缺水地区之一。估计在现有工程条件下，遇中等干旱年份，地表水利用率达85％，平原地下水开采约39亿，利用率接近45％，尚缺水10多亿。 沈阳、辽阳与鞍山的地下水源地，每天超采20～30万t，已形成面积约250、深25～30m的下降漏斗，问题十分严重。与辽河比较，松花江流域水资源相对较丰，人均和耕地亩均的水资源量均为辽河的2～3倍。松花江流域除第二松花江上游修建了丰满、白山等大型水库外，嫩江和松花江干流上还没有大型蓄水工程，水资源利用率尚不高。进一步开发后，在一定期间内有可能在不影响本流域用水需要的前提下调出一部分水量接济辽河地区。
（3）松花江流域有条件通过新增蓄水工程，提高调蓄径流能力。计划在第二松花江修建哈达山水库，在嫩江上修建的布西水库，初步按2000年发展水平预测考虑了流域本身需水和松花江干流的航运和环境用水后，遇中等干旱年大体有余水约70亿水量可供外调。2000年后松花江流域各业用水增加时，可从节约用水和逐步渠化松花江航道减少航运用水来解决。必要时还可考虑从黑龙江支流呼玛河引水济嫩（江）。
工程规划北水南调主要工程除上述哈达山水库和布西水库外，还包括辽河上的石佛寺反调节水库以及长400km的引水渠道。引水渠自哈达山水库与嫩江上的大资渠首取水，两条输水渠道于后八方汇合后，在太平川附近穿越格辽分水岭，在双辽附近注入江河。为尽量引调松花江洪水期水量，最大调水流量拟定为 400～500。渠道全部为土方工程，穿越分水岭处最大开挖深度约26m。设想在实现调水后，再建成松辽运河。为使黑龙江、松花江、松辽运河和辽河成为南北贯通的内河航线并可与海运相连接，远景还可考虑从双辽起大体平行辽河开挖运河到营口，全长约264km
