2001年中国水利部组织黄河水利委员会、海河水利委员会、太湖流域管理局和江苏省、辽宁省开展流域与区域水资源实时监控与管理系统试点建设，2004年又在中国20个省级行政区的28个城市开展城市水资源实时监控与管理系统试点建设，形成了水资源实时监控与管理系统技术规范。2012年中国水利部启动国家水资源监控能力建设项目（2012—2014年），2016年7月通过验收，初步建成国家水资源管理系统并投入试运行。2016年中国水利部启动国家水资源监控能力建设项目（2012—2014年），对初步建成的系统进行完善和扩充。国家水资源管理信息系统的建设为水资源保护、调配及管理业务等提供全方位、多层次、多渠道综合服务和技术支撑，有利于强化最严格水资源制度监督考核、提升管理调控和应急处置能力、促进水资源费足额征收，使其水资源管理效率提高、成本降低。

系统主要包括取（用）水、水功能区、省界断面三大监测体系和中国水利部、7个流域管理机构、31个省（自治区、直辖市）水行政主管部门及新疆生产建设兵团水利局三级40个水资源监控管理信息平台。

国家水资源管理系统组成

对各流域管理机构、省（自治区、直辖市）水行政主管部门批准颁发取水许可证的取水户，以及部分由地（市）、县水行政主管部门批准颁发取水许可证的重点取水户进行取（用）水量在线监测。至2018年底，对地表取水年许可取水量在100万立方米以上、地下取水年许可取水量在20万立方米以上的颁证取（用）水户和灌溉面积5万亩以上大中型灌区渠首实现取水在线监测。

在饮用水源区采用在线水质监测，其他水功能区依托相关水环境监测实验室实行定期人工采送样实验室分析水质监测。至2018年底，列入《全国重要江河湖泊水功能区划》的4493个水功能区基本实现水质人工采送样实验室分析水质监测全覆盖，列入《全国重要饮用水水源地名录（2016年）》的521处地表水饮用水水源地全部实现在线水质监测。

对穿越不同省（自治区、直辖市）行政区界的主要河流（湖泊）和不同省（自治区、直辖市）位于左右岸的河流（湖泊），在交界断面进行水量水质监测。水量监测由水文站采用自动或人工监测；水质监测采用人工定期取样，流域水环境监测中心实验室化验分析。截至2018年底，已实现对334个省界断面水量监测和592个省界断面水质常规监测。

由网络层、设备层、数据资源层、应用支撑层、业务应用层、应用交互层组成，部署在中国水利部、流域管理机构、省等三级水资源管理部门。监测信息通过统一数据交换平台按管理需求汇入中国水利部、流域管理机构和省级平台。

系统主要包括水资源监控、信息服务、业务管理、应急管理、调配决策支持等应用系统，其主要功能为：①水资源监控。通过对点（如水源地、取（用）水户、入河排污口、地下水监测井等）和线（如河流、水功能区等）的信息监测，掌握面（如行政区、水资源分区和地下水分区等）的水资源情况；通过取（用）水户的取水和排水、行政分区的入境水量和出境水量、地下水量等互相校核，以及监测信息、统计信息、流域及区域水循环模型演算信息的互相校验，为实行“总量控制，定额管理”提供支撑。②信息服务。主要包括水资源监测信息服务、综合信息服务和信息发布服务等功能，通过对水资源监测体系采集上传监测信息的整理、统计、分析、加工与展现，直观地反映水资源形势及开发利用状况，实现对“三条红线”（水资源开发利用红线、用水效率控制红线和水功能区限制纳污红线）的监督和预警。③业务管理。主要包括用水总量控制管理、用水效率控制管理、水功能区限制纳污管理、水资源管理监督考核和支撑保障管理等功能，以满足最严格水资源管理制度对“三条红线”管理要求。④应急管理。主要包括年度水量调度计划管理、调度实施管理和应急调度预案管理等功能，为应对重大突发事件提供决策支持。⑤调配决策支持。主要包括水资源配置管理、水资源调度方案编制等，利用水量调度模型和遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术，为水量调度方案和监督调度方案的编制与实施提供决策支持，为水资源管理工作提供决策信息服务、统计分析、模拟仿真等，并为业务管理提供边界条件和决策依据。