济宁市农田灌溉工程有引河引湖灌溉、水库灌溉、井灌、引黄灌溉、提水站及节水灌溉等。
引河引湖灌溉
全市引河引湖灌区8处，其中6处发挥效益。
泗河泗水县杨柳灌区，1965年建成，1984年进行改造，有效灌溉面积670公顷。
曲阜市红旗闸引泗灌区，1972年兴建，1977年、1985年进行了清淤和配套，有效灌溉面积1000公顷。
汶上引汶灌区，利用琵琶山9孔进水闸，1975—1977年兴建引汶灌区进军渠，1979年从松山西闸引汶，兴建胜利渠，1988年从松山东闸引水，又兴建引汶济湖工程，有效灌溉面积1930公顷。
泗水县黄阴集引泗灌区，位于泗河干流上游，1994—1995年建成拦河闸，设计灌溉面积1670公顷，提水灌溉面积330公顷。
金南灌区，1995年6月，金乡县在司马乡东鱼河上建成曹庄橡胶坝，通过历年配套，在支流上修建一批节制闸，拦蓄过境客水进行回灌补源。年均引水1.2亿立方米，发挥效益面积2.47万公顷。
泗河兖州龙湾店灌区，位于泗河兖州段干流上，由38孔水力自控多铰翻板门及4孔冲砂闸为引水枢纽，通过进水闸、总干渠及渠系建筑物进入田间，引泗河水回灌补源，受益面积3.35万公顷。
引南四湖灌溉，1960年10月建成二级坝，1964年开始启用，在兴利水位（上级湖34.2米，下级湖32.5米）时，兴利库容有11.28亿立方米。利用沿湖河流发展引湖灌溉，仅万亩以上灌区就有57处，灌溉面积14.61万公顷。
金屯灌区，位于嘉祥县东南部，南邻金乡县，西靠纸坊镇、满硐乡，东部和北部与中区接壤。灌区有62个行政村，6.06万人，总面积92.4平方公里。其中耕地面积5700公顷，有效灌溉面积5500公顷。区内有洙赵新河、洙水河、蔡河三条骨干河道和小王河、付庄引河等2条支流，全长35公里。2009年，投资2798.29万元，开挖、维修土支渠62条，90.46公里；衬砌防渗干渠7条，36.09公里；疏浚付庄引水渠4.88公里，新建、维修桥、涵、闸、渡槽、倒虹吸渠系建筑物708座；加固配套排灌站站首4座；更新高压输配电线路1.5公里。工程共动用土方42.5万立方米，砌石1.84万立方米，砼及钢筋砼2.08万立方米。新增灌溉面积67公顷，改善灌溉面积2700公顷，新增、改善排涝面积4000公顷。
水库灌溉
全市主要水库灌区5处。
尼山水库灌区，建成初期，放水洞放水入沂河，两岸发展引河灌溉。1970年后，对灌区作规划调整。该水库原设计灌溉面积6530公顷，实浇面积330公顷。
西苇水库灌区，始建于1961年，后相继进行灌区配套，完成干渠10条，支渠31条，修建建筑物618座。该水库原设计灌溉面积7330公顷，实浇2000公顷。
龙湾套水库灌区，中型水库灌区，1959年兴建，经过多年配套，有东、西、北干渠三条，各种建筑物911座，设计灌溉面积5630公顷，有效灌溉面积3000公顷。
华村水库灌区，中型水库灌区，1964年开始兴建，共有干渠2条，支渠14条，各种建筑物1495座，设计灌溉面积4240公顷，实际灌溉面积1000公顷。
贺庄水库灌区，中型水库灌区，1974年开始兴建，开挖总干渠1条，设计灌溉面积7600公顷，有效灌溉面积760公顷。
机井灌溉
1991年，全市共有机井10.43万眼，其中配套机井8.49万眼。2010年，共有机电井13.87万眼，其中，配套机电井12.03万眼，实际供水能力13.51亿立方米。井的用途涵盖农业灌溉、工业生产、城镇生活、乡村生活、生态环境用水等多个方面。井灌面积为28.56万公顷，占当年有效灌溉面积的62%。
引黄灌溉
济宁市在黄河沿岸有两个引黄闸，即陈垓引黄闸和国那里引黄闸。
陈垓引黄闸位于梁山县黑虎庙乡陈垓村东北，为钢筋混凝土箱式涵洞，一联三孔，每孔净宽2.25米，高2.5米，引水流量30立方米/秒。2001年后，陆续对本灌区进行了一系列配套工程，衬砌渠道、修建筑物、完善灌区信息化监测、监控与调度决策系统，进行节水改造项目。治理投资较多的年份有2008年，投资4045万元，衬砌渠道19.42公里，新建改建建筑物63座、新建水沙监测终端站2处、量水槽1处，改善灌溉面积8600公顷。2010年，投资4475万元，渠道防渗衬砌28.79公里，疏浚干沟34.3公里，改建新建维修建筑物178座，改善灌溉面积4500公顷。灌区设计灌溉面积2.81万公顷，其中，自流灌溉面积1.31万公顷，提水灌溉面积3600公顷。
国那里引黄闸位于梁山县小路口镇国那里村北，为钢筋混凝土箱式涵洞，共3孔，中孔净宽5米，边孔净宽4.5米，孔高4.5米，设计引黄流量45立方米/秒。国那里灌区建于1966年，2002年后，相继进行建筑物配套及节水改造。2008年，投资1452万元，衬砌渠道7公里，改造配套建筑物25座，新建量水堰2处，改善灌溉面积3086公顷。2009年，投资867万元，衬砌渠道4.3公里，改造配套建筑物21座，新建量水堰2处，改善灌溉面积2000公顷。2010年，投资4476万元，衬砌渠道27.41公里，改建、新建、维修建筑物38座，新建量水槽31座，改善灌溉面积7180公顷。
提水站灌溉
20世纪90年代，按照“挖潜、改造、提高”的治理方针，对滨湖区排灌站重点进行维修、改造、更换机电设备、灌区配套、开展节水灌溉等工作，取得显著效果。2010年，全市共有取水泵站工程1928处，装机容量16.46万千瓦，年设计供水能力11.86亿立方米，年实际供水能力8.71亿立方米。机电提灌面积11.82万公顷，另有流动机电灌溉面积2.73万公顷。除取水泵站工程外，还有排水泵站工程129处，其装机容量为1.62万千瓦，实际排水量1203万立方米。
节水灌溉
1976年，济宁市引进喷灌技术。1987年，开始推广低压管道灌溉，并发展了喷灌、微灌、滴灌、小白龙灌溉等多项节水技术。其中，管道灌溉多在平原井灌区，大面积、大田喷灌主要在兖州市、邹城市、泗水县、微山县、梁山县；果树喷灌主要在曲阜市、泗水县林果种植区；大棚滴灌区主要在兖州市、汶上县及邹城市蔬菜种植区。21世纪初，重点抓了陈垓、国那里引黄灌区节水续建配套，金乡县金南回灌工程和鱼台、汶上、泗水三县国家级节水灌溉示范项目，兖州、微山等县市省级节水灌溉示范项目，发挥了典型带动作用。
2010年，全市节水灌溉面积17.93万公顷，其中，喷灌面积1830公顷，微灌面积230公顷，低压管道灌溉面积12.71万公顷，渠道防渗面积3.12万公顷，其他工程节水灌溉面积1.89万公顷。