天津干线工程是南水北调中线总干渠的一部分，全长155公里，始于河北省保定市徐水县西黑山村西北，总体走向由西向东，沿线经过河北省保定、廊坊的8个县市和本市的武清、北辰、西青3区，止于拟建的西青区曹庄村北出口闸，采用无压接有压地下钢筋混凝土箱涵输水，设计流量50立方米/秒、加大流量60立方米/秒。按可研阶段估算，天津干线投资约85亿元，建设工期约为3年，资金由国家统筹安排。此次开工建设的是天津干线工程全部位于本市界内，始自武清区王庆坨镇西南津冀交界处，止于拟建的西青区曹庄北出口闸，工程全长23.945公里，总投资14.77亿元。
市委、市政府高度重视南水北调中线一期天津干线工程建设，成立了市长黄兴国为主任，有关副市长为副主任，有关部门负责同志为成员的市南水北调工程建设委员会。2004年7月，成立了南水北调工程建设委员会办公室，负责南水北调工程建设工作。根据工程建设需要成立了南水北调干线工程项目建管单位、配套工程项目法人、配套工程工程质量与安全监督站、干线工程天津质量监督站、南水北调工程质量检测中心站、南水北调工程招标投标监督管理站等机构；建立健全了南水北调工程建设管理组织、建设管理制度、质量与安全、施工进度、建设信息、施工技术和招标投标等七大建设管理体系；制定了建设招标投标、设计审查、质量监督、安全生产、资信确认、工程造价、项目管理预算等20项管理制度；编制了质量监测、质量评定、工程验收、安全生产等多项技术标准,为建设一流工程、生态工程、廉政工程、节俭工程、利民工程奠定了基础。
为确保南水北调中线干线工程建成通水后及时发挥效益，本市同时规划了南水北调配套工程，主要包括城市输配水工程、自来水供水配套工程及用水分区水厂和供水管网工程。其中城市输配水工程包括新建向中心城区供水工程、向滨海新区供水工程和王庆坨水库工程，完善北塘水库工程和引滦管线扩建工程等。目前，南水北调配套工程前期工作进展顺利，向中心城区供水工程的初步设计报告已经批复，部分工程已于2006年6月开工建设；向滨海新区供水工程可行性研究报告正在紧张编制；王庆坨水库工程项目建议书已经市发改委批复，正在编制可行性研究报告；配套工程总体可行性研究正在编制之中。按照市政府要求，本市南水北调配套工程将在中线干线工程完成前具备通水条件，确保南水北调配套工程与中线干线工程同期发挥效益。
南水北调工程建成后，本市供水系统的空间布局为：引滦入津工程从本市北部入境，供水范围以中心城区和北部、东部地区为主，包括中心城区、新四区、蓟县、宝坻区、武清区、宁河县和塘沽区、大港区、汉沽区；南水北调中线工程从本市西部入境，供水范围以中心城区、西部、南部和东部为主，包括中心城区及新四区、塘沽区、大港区、静海县。中心城区及新四区，滨海新区的塘沽区、大港区等本市经济社会发展重点地区，将采取引滦水、引江水、地下水、淡化海水、再生水等多水源供水。届时，本市将形成以于桥水库、王庄水库、王庆坨水库、北塘水库和北大港水库为供水安全保障，以一横(中线市内配套向滨海新区供水工程)和一纵(现有引滦工程)为连接，覆盖全市的城市供水骨干网络，构建起长江水滦河水联合调度、互为补充、优化配置、统筹运用的供水体系，保障经济社会全面协调可持续发展。
