南水北调西线工程一直受到业内专家和社会层面的广泛质疑，主要焦点在于：工程处于海拔三四千米以上的高原-极高山区，寒冷、交通不便、地质条件复杂、地质灾害活动强烈、生态环境脆弱，而且为特殊的宗教文化区和少数民族聚居区，工程的建设与维护成本，以及生态成本和社会成本都极其高昂；自然水资源量无法满足计划调水量，既使按照计划的调水量调水，既不可能解决西北地区半干旱与干旱的自然地理现状，也会给调水区下游的水环境带来严重的负面影响。既使不考虑生态和社会成本，仅就工程建设与维护的投入所导致的水资源获取成本来看，它也不具备经济可行性。
与现有的南水北调西线工程设想相比，一些更大胆的设想可上溯至20世纪50年代有关部门和专家论证的由雅鲁藏布江、怒江、澜沧江以及长江上游向北调水的“大西线调水”，它包括了许多不同的方案。在当时的背景下，这些方案还不可能充分顾及到调水对生态环境与社会环境的影响，也不可能充分考虑到水环境保护与水资源合理利用对可持续发展的意义。在本世纪初由水利部黄河水利委员会提出的南水北调西线工程设想中，之所以把调水区限制于长江上游，实际上也表明了更大范围的“大西线调水”不具备现实的可行性。
“朔天运河”方案
如果说上述论证还是在专业部门、专业人士和政府领导层中进行，多少还属于专业研讨的范畴，那么，2006年前后被热炒的 “朔天运河”方案，则更多具有了空想的色彩。
