清末至民国时期，本市境内有南运河，属常年流水；另外还有季节性积水的钩盘河和老黄河。运河为河圈农田灌溉和城市居民饮用水源。
建国后至1972年，境内先后开挖了减河、岔河和横河，连同南运河，河道总长92.4公里，流域面积275平方公里。自60年代运河上游建岳城水库后，水源已无保证，非汛期河道干涸，只能依靠地下水源和“引黄灌溉”。
德州市浅层地下水富集，宜井面积12.5万亩，年可供开采量2400万立方米，现有机井1326眼，年可采水500万立方米。中、深层地下水属淡水，供城市工业及生活用水，因已出现大范围降水漏斗，已限量开采。
一、农田水利建设
打井 建国初，境内有土井、砖井375眼，多利用吊杆、辘轳提水浇地。1953年后，农业社发动群众投砖、投料、投资金，修旧井打新井，到1958年共打新井5500眼。1958年后主要打浅机井，使用人工冲击式打井工具，采取集体集资、国家辅助的措施，至1966年共打浅机井620眼。其中，陈庄乡仅1966年便打机井85眼，全部实现了机井灌溉。1971年后农业学大寨期间，提出“以井保丰，以河补源”的方针，掀起第三次打井高潮。市成立专业打井队，全部采用人力大锅锥钻机。1977年“马西会战”农田建设高潮中，全市7个公社成立专业打井队15个，队员500余人，主要任务是搞机井三配套，实现了一个方田块一眼井，井井盖井房、配电机。1980年后主要对原有机井进行保管和挖潜配套，提高利用率。
1990年全市农用机井
方田建设 建国前，农民为了抗御旱、涝灾害，常围地打埂、顺沟包地、清沟扶岭，以及平整土地等，因各户之间土地权属问题，无法进行统一规划的规模工程。
建国后，全市性大规模农田水利工程有1959年的铁路改貌工程和河北吴桥县大齐公社联合开挖的“兄弟干渠”。铁路改貌工程是沿京沪铁路两侧各1公里之内，平地挖沟打畦田，筑路栽树风景化。该工程共动土方180万立方米，栽树21万株。“兄弟干渠”起自四女寺闸下，东北行，穿越二十里铺、黄河涯、于官屯、曹村、长庄、二屯6个公社至吴桥县王庄村，长30公里。这一干渠发挥了短期作用，后因上游无水源而弃置。
1961～1964年，本市连续遭涝灾，农田建设重点转入防洪排涝。主要措施是修条田，筑台田，涝洼地搞稻改（改种水稻）。
1966年，“稻改”工作因干旱缺水而停止。随之推行井灌小畦田，用砖井或浅机井灌溉。一是一头毛驴一眼井，一是机井灌溉四六畦，要求畦田绝对平整，畦田面积控制在4米宽6米长范围内。
1972年，全市统一规划，平整土地、清沟扶路、削高填洼，大搞方田建设。至1977年底，全市按“地成方，沟成网，条条道路树成行，沟渠路林四结合”的标准，共投入300万个劳动工日，开挖干、支、斗三级排沟794条，长达897.8公里，共动土方1475万立方米，筑灌渠755条，修公路498条，植树248万株，建成方田块1480个，18万亩土地实现了“百亩方田化”。
二、农田灌溉
井灌 1958年前，主要依靠砖井浇地，使用手摇水车和马拉水车，也有用辘轳提水者，日浇地0.1亩。1965年，全市机井数量已达700余眼，替代了砖井。机井深度一般37～45米，出水量30～40立方米/秒，日浇地3～5亩。
河水灌溉 1954年，境内南运河流量常年稳定。是年建魏庄灌溉站，是本市第一个电力扬水站。1958年又沿运河两岸先后兴建了卢庄、小锅市、小庄、程何庄灌溉站，灌溉运河两岸大片土地。
1972年开挖横河，实现运、减、岔3河相通联网后，实行引黄灌溉。引黄工程上游起自齐河潘庄引黄总干渠，至马颊河，经李家桥拦河闸壅高水位过平原县沙扬河送水到减河，再经横河至岔河。为此，沿境内的“三河五堤”先后兴建起国营大型扬水站，设计灌溉面积15.27万亩，实际有效灌溉面积12.67万亩，历年最大灌溉面积达16.8万亩。至1990年，全市除国营8个灌溉站15处扬水站外，乡、村营扬水站发展到102处，装机137台5337千瓦，大部肩负二级提水，供全市90%以上土地引黄灌溉。
喷灌 1975年，本市引进喷灌机4套，至1979年处于试验对比阶段。1980年又引进30套，是年喷灌面积2700亩。1982年实行市、乡、村三级各出1/3资金，购置了170套喷灌机。1983年又推广成型塑料薄壁软管，用于井灌区远距离送水。1984年后，农田喷灌因机件不配套，处于停滞状态。
1990年农田喷灌机拥有量
管道灌溉 1988年在井灌区采用地下管道输水灌溉，管灌面积650亩。1989年新增地下管道面积2950亩，1990年又增加5700亩，共计埋设地下管道9300亩52050米，总投资57.85万元。其中，二屯乡2100亩，二十里铺乡1300亩，陈庄乡5900亩。
