1840年鸦片战争以后，中国沦为一个半封建半殖民地国家，中国水利灌溉开始受西方发达的灌溉工程、灌水技术、水管理与法规制度的冲击。同时，中国的一些先进理念也不断进入西方科学家的视野，东西文化和技术实现了部分嫁接与融合。20世纪前期，一些有识之士开始向西方学习先进的水利科学，以李仪祉为代表的一大批受中西文化和技术熏陶的知识分子极大地推动了水利和灌溉事业的发展。提出了引泾、兴修陕北水利、建设关中“八惠”等，开创了现代水利史上光辉灿烂的一页。
（3）快速发展阶段
农业是我国国民经济和社会稳定发展的基础，吃饭问题是13亿人口大国的头等大事，我国农业高度依赖灌溉，农田水利关系着粮食和民生，灌溉区的粮食平均产量是全国平均的1.8倍，是旱地的2.9倍，而且产量稳定，持续生产能力强。自1949年新中国成立后，国家把水利建设作为发展农业的根本保证，提出了水利是农业的命脉，采取了一系列政策和措施促进灌溉事业发展，先后建成了数千万计的蓄水、引水、提水等各类灌溉工程，几十年间增加的农田灌溉面积超过了以前数千年的总和。
至2011年，我国农田有效灌溉面积已发展到9.25亿亩，用占世界6%的淡水、9%的耕地，解决了占世界21%人口的吃饭问题。其中水利建设起了关键作用，是粮食生产的坚固基石，灌区占全国耕地面积的49%，却生产了全国粮食总量的75%、棉花和蔬菜等经济作物总量的90%以上。保障国家粮食安全的核心在灌区，关键在水利。新中国成立以来，我国农田水利事业发展可划分为两个阶段。
第一阶段，农村集体经济时期。新中国成立初期，农业生产迫切要求尽快修复、兴建水利工程，国家高度重视水利建设，群众的参与积极性很高，全国掀起农田水利建设的高潮。到1980年前后，基本形成了遍布全国多数农村的以中小型水库、机井（水塘）以及灌溉渠网为主的水利基础设施体系。据水利部1980年资料，新中国成立30年间，全国整修和扩建了16.5万千米堤防，开辟了海河和黄河的排洪出路；兴建水库8.6万座，机井220万眼，667公顷以上灌区5200多处，全国有效灌溉面积大幅增加，我国农田水利系统基本建成。
第二阶段，20世纪90年代以后。十一届三中全会后，我国的农业发展进入一个新阶段，农业实行家庭联产承包责任制。在改革开放前期，由于这种分散经营模式，致使农田水利设施长期疏于管理，年久失修，严重影响了农业发展。2000年后，我国开始农村税费改革，农田水利建设由农民负担为重要筹资筹劳渠道向市场化和自治化方向发展，积极发挥民间资本的作用，农田水利条件在恢复中明显改善。同时，国家投入大量人力、物力和财力，在更高层次上修建防洪、排涝、灌溉等工程设施，包括水利枢纽工程，如长江三峡水利枢纽工程、黄河小浪底水利枢纽工程等；河湖治理工程，如淮河流域综合治理工程、太湖流域综合治理工程等；引水及灌溉工程，如南水北调、引滦入津等。2011年，中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》的发布，标志着我国农田水利政策的重大转折，把农田水利建设提升到国家粮食安全的战略高度，实施粮食安全取向的农田水利政策，发挥政府在水利建设中的主导作用，将水利作为公共财政投入的重点领域，农田水利建设又迎来了新的建设和发展机遇。
3.2.2灌溉技术发展
灌溉工程及灌溉面积大力发展的同时，灌溉技术也有了很大进步，特别是灌溉工具和机械方面的发明，成就非常突出。
我国农业灌溉有悠久的历史，首先是水车的推广与改进。水车始于隋，盛于唐，唐朝的水车已经发明了脚踏和牛转水车，并且还远传到日本。此外，唐朝还发明了水轮，用于自动提水灌溉。宋朝的精耕细作水平进一步提高，灌溉事业发展很快，促进了水车等灌溉工具的普及，并发明了水转翻车、高转筒车等新工具，极大地推动了灌溉事业的发展。到了元明清时代，农田水利工程更加细致，有了较规范化的灌溉技术和管理制度。鸦片战争后，西方传入的水利科学技术，促进了一些新型灌区的兴建和灌溉科学试验的开展，推动了灌溉技术的进步。
以现代节水农业的理念去看古文明时代的灌溉工具，它们只是在输水技术方面做了改进，并未在狭义的灌溉技术，即地表湿润方式上有大的创新和进步。直至现在，传统的旱田大水漫灌、水田串畦淹灌等还是主要的灌溉方式，不但浪费了水资源，还影响着作物产量提高。
20世纪50年代，我国开始大批灌溉试验站建设，开展灌溉制度与节水技术研究，开始了按照作物需水量灌溉；开发新水源，扩大灌区面积，并加强了灌区管理与科学配水；健全渠系建设，平整土地以利于灌水；同时，从国外引进先进的节水灌溉技术与设备，如喷灌，这时期推广应用的主要是柴油机和电动机带动的小型喷灌机。
20世纪80年代，随着农业用水的紧缺，特别是北方一些地区水资源明显减少，各种农业节水工程技术逐步得到了重视和应用，加强了渠道防渗，对泵站机井进行了节水改造，重点推广了低压管道输水，并在较大范围内进行了喷灌、微灌和微喷灌等技术灌溉技术的试点和示范，这时期渠道防渗和低压管道输水有了较大发展，喷灌、微灌面积也有一定扩大。
20世纪90年代以后，随着工农业的发展，农业用水形势日益严峻，群众对节水灌溉的认识不断提高，节水灌溉面积迅速增加，灌溉事业迅猛发展。特别是微灌技术发展很快，国内厂家纷纷引进国外先进的微灌设备生产线，国外厂家也直接到中国抢占我国的微灌市场，极大地推动了我国节水灌溉事业的发展。
3.2.3地面灌溉
地面灌溉为最简单、最古老的灌溉技术。目前，我国灌溉面积的95%以上仍然采用不同方式的地面灌溉，其实不仅在我国等发展中国家，而且在发达国家，地面灌溉依然是主要的灌溉方式，美国至今仍有近50%的灌溉面积为地面灌溉。传统的地面灌溉包括漫灌、畦灌、沟灌、格田灌溉等。
地面灌溉的优点是不需特殊设备，方法简便，费用低，但是管理粗放。地面灌溉时，水流边向前推进，边向土壤中下渗，加之蒸发面大所占比例大，水资源利用效率低，浪费严重；同时，易抬高地下水位，发生次生盐碱化，引起地表板结。
随着土地流转和规模化经营的发展，大型农机具和计算机控制技术在农业中逐渐应用，为改进地面灌溉提供了有力的工具，促成了先进的地面灌溉技术，如波涌灌溉、水平畦灌、闸管灌溉等在农田灌溉中的应用，使地面灌溉的均匀度和效率有了大的提升，取得了显著的节水效果。
（1）漫灌
漫灌就是在田间不开沟、不打畦、不做埂，任水四处漫流的灌溉方法。是最粗放和原始的方法，水资源和土壤养分浪费严重，地表易板结并发生次生盐碱化。其唯一的优点就是在盐碱地区可淋洗盐碱。大水漫灌在我国已基本被淘汰。但在先进发达国家，在地面极度平整的条件下，仍有较大面积应用。
（2）畦灌
畦灌是在平整土地的基础上，通过打埂，把田块分割成若干个小畦，小畦可以是任意形状，一般为长方形或正方形，畦田大小一般因灌水流量和土壤特性确定。灌溉时，把水放入畦中，水流沿畦田坡度向前移动，边流边渗边湿润土壤，主要适用于密植作物或撒播作物，如我国北方冬小麦大多采用这种方式。
我国畦灌技术与发达国家的主要区别在于两方面，首先，在平整土地上，国外发达国家通常采用激光平地技术，平地质量较高，而我国大面积采用常规机械设备，土地平整度上与发达国家有较大差距；第二，在入地流量方面，发达国家有较完备的输配水设备，入地流量一般较大，能保证灌溉的均匀度，而我国由于受灌区机井出水量和田间输配水设备的限制，入地流量普遍较小，难以保证灌溉质量和流量标准。要提高畦灌质量，关键是提高灌水均匀度，应考虑以下几个方面：
1）平地平整度。要求地面坡度最好在0.3%以下，最大不能超过2%。坡度大，易冲刷土壤，引起水土流失，坡度小，水流速度慢，均匀度差。坡度符合要求，可以沿地面坡度方向做畦，叫顺畦；若整地质量差，坡度大，沿等高线做畦，叫横畦。在水流方向上，减少不平整程度，消除局部倒坡或反坡，提高水流的推进速度；在垂直水流方向上，要达到无坡状态，确保水流不会横向扩散，提高均匀一致性。
2）畦田规格。主要包括长度、宽度和畦埂高度等。
A.长度。与地面坡度、土壤特性及入畦流量有关。如坡度小、土壤持水性弱、入畦流量小，畦易短；反之，宜长。当然，畦越长，对土地平整度要求越高，灌水定额也就越大。一般渠灌区不超过70米，井灌区不超过30米。
B.宽度。土壤持水性弱、坡度大时，畦宽宜小；反之，宜大。同时，还应该考虑农业机械的宽度，如播种机、收获机等，一般为农机具宽度的整倍数。畦越宽，灌水定额越大，灌水质量越难掌握。
C.畦埂高度。以灌水不横流为原则，一般高为25~30厘米，底宽30~35厘米。
3）入畦流量。适宜的入畦流量对提高灌溉质量非常重要，适宜的流量不冲刷地表，畦首、尾灌水均匀，根系活动层内土壤湿度相近。流量过大，易冲刷地表，并且畦首灌水不足，畦尾灌水偏多，灌水不均；流量过小，畦首渗水多，畦尾灌水少，甚至出现畦尾灌不上水等现象。一般黏土地流量小些，沙土地流量可大些。
另外，还需把握好改畦时间。以上一畦灌匀、不积水、不横流为准。
（3）沟灌
在作物行间开沟，灌溉水顺沟向前推进，并借助重力和毛细管作用浸透湿润土壤的灌水方法，称为沟灌。实施沟灌技术的前提是要在作物行间开挖灌水沟，此项工作量较大，现在一般借助机械在播种前或随播种一次性完成。沟灌是我国地面灌溉中较好的灌水方法，其广泛适应于宽行距的中耕作物，如棉花、玉米、甘薯等。
1）沟灌的优点。沟灌的优点主要体现在以下8个方面。第一，不破坏根区土壤结构，可保持根部土壤疏松、通气良好；第二，不会引起严重的地表板结，减少水分深层渗漏和养分淋失；第三，可以利用灌水沟汇集地面径流，提高降雨利用效率；第四，在多雨季节，可以利用灌水沟排水防涝；第五，沟灌属于局部灌溉，能减少棵间蒸发量，利于保墒；第六，开沟时还兼有培土作用，防止作物倒伏；第七，便于实施分根交替灌溉；第八，相对于漫灌和畦灌，节水节能。
2）沟灌的类型。沟灌主要分为两种类型。
A.细流沟灌。灌溉水在沟中边流边渗，灌完后沟尾不封闭，沟内不留积水。主要适用于坡度较大，土壤渗透性好的田块。
B.蓄水沟灌。灌水沟较深，灌后沟尾封闭，沟中留有水层。主要适应于地势平坦，土壤渗透性差的田块。
3）沟灌的技术要素。
A.灌水沟的方向。灌水沟的方向一般与作物种植方向一致。
B.灌水沟的间距。也就是沟距，为了使灌水均匀，灌水沟的间距应使土壤的湿润范围相互连接，因此在渗透性能较好的轻质土壤上，灌水沟间距应窄，在渗透性较差的重质土壤上，灌水沟间距应宽。此外，为了保证开挖灌水沟不影响作物种植，灌水沟间距还应该尽可能与作物的行距相一致。所以，在实际中，应综合考虑土壤特性和作物行距要求，适当调整灌水沟间距。
C.灌水沟的长度。在允许的情况下，灌水沟的长度可以与作物种植长度相一致，但是灌水沟的最大长度与土壤的透水性和地面坡度有密切关系。地面坡度小、土壤透水性弱的地块，灌水沟可以适当长些；地面坡度大，土壤透水性好的地块，灌水沟应适当缩短。
D.灌水沟的断面。灌水沟的断面一般为梯形或三角形，深度与宽度应依据土壤类型、地面坡度以及作物的种类等确定。小水浅灌多采用三角形断面；灌水量较大时多采用梯形断面。
E.入沟流量。取决于地面坡度及土壤透水性，坡度小，透水性强，入沟流量要大些；反之，要小些。
（4）格田灌溉
格田灌溉是先在田间建造格田，即四周围埂，之后实施灌水的灌溉方法。这种方法主要适应于水稻等水生作物，另外也适应于盐碱地冲洗改良。
格田灌溉主要有两种类型，串灌格田和单灌格田。串灌格田是指格田与格田互相联通，共用一个进水口和出水口。单灌格田指每个格田都有独立的进水口和出水口，便于每个格田独立控水。
格田灌溉最主要要求田面平整，坡度应控制在1%以下。格田通常为长方形，埂高30~40厘米；面积视地形和土质而定，地形平整度差、土壤渗透性强，面积应小，地形平整度高、土壤渗透性弱，面积可适当大些，一般2~5亩。