伊犁河流域水资源的开发利用已有一二百年的历史甚至更早。到目前为止，流域的水土资源及水能资源开发已初具规模。1985年全流域灌溉面积已达7631平方千米，其中中国4031平方千米，占52.8%，哈萨克斯坦3600平方千米，占47.2%，全年引水量93.44亿立方米，其中中国引水50.24亿立方米，占53.8%，哈萨克斯坦引水43.2亿立方米，占46.2%。

伊犁河流域年总径流量为230.94亿立方米，其中中国境内产生的径流量为161.23亿立方米，占径流总量的69.8%，此外，特克斯河的上游从哈萨克斯坦境内流入的径流量为5.77亿立方米，因此，中国实际可控制的年径流量为167亿立方米。目前，中国境内引水量约50.24亿立方米，其中一部分水量通过渠道渗漏又回归到伊犁河中，每年平均流入哈萨克斯坦境内的径流量为126.4亿立方米，中国境内实际灌溉水量为40.6亿立方米。

新疆伊犁河地区的灌溉农业，元代以前已有一些小型的水利工程，清朝设立伊犁将军府，实行屯垦戍边，农业开发规模扩大。嘉庆和道光年间，先后在伊犁河南岸和北岸修建了察布查尔渠和湟渠，湟渠长约在100千米以上。到1950年全地区灌溉面积达1273平方千米，总引水量30亿立方米。解放后新疆灌溉农业开发的规模迅速扩大，已建较大的灌区112处，灌溉面积40.3万公顷；修建渠道2.04万千米，引水能力为836立方米/秒；小型水库32座，总库容0.46亿立方米；小型水电站28座，总装机容量3.67万千瓦。

近60年来，中国伊犁河水资源开发利用中存在的问题，主要有：

（1）水资源开发在三大支流中不平衡。其中水资源最为丰富的特克斯河开发利用较少，而主要集中在哈什河。同样，巩乃斯河的水资源也还没有得到充分利用。

（2）现有水利工程设计引水能力大，但实际引水量小，利用率低。现有水利工程年设计能力已达103.9亿立方米，水资源的引用率高达62.5%，但因调蓄能力低、灌区渠系工程不配套等原因，实际引水50.24亿立方米，仅为设计引水能力的48.4%，现在的引水量仅占伊犁河多年平均年径流量的21.8%，占我国境内实际控制径流量的30.1%。

（3）实际耗水量小，回归到伊犁河的水量比重大。中国境内伊犁河流域年实际引水量50.24亿立方米，而实际年耗水量为40.6亿立方米（包括河谷耗水量12.75亿立方米）。按现在灌溉面积测算，每公顷耗水6715立方米，除作物生长的净耗水外，有部分水量转化为地下水，回归到伊犁河的水量约为23.18亿立方米，回归的水量占引水量的46.1%。

（4）用水结构单一。在所有的用水行业中，农田灌溉用水占主导地位。农业用水量占总引水量的99.6%，工业和城镇用水量仅占0.4%，在农业用水中，灌溉用水又占绝大部分，约占总用水量的97%，而畜牧业用水量很小，它反映了天然草场基本上没有得到灌溉，这与伊犁地区作为新疆牧业基地的地位很不相称。今后扩大畜牧业用水比例应该是重要方向之一。(www.daowen.com)

（5）水土资源地域分布不均。伊犁河流域的东部5个县（昭苏、特克斯、巩留、新源、尼勒克），山地面积广大，年降水量较多，气温低，占产水量的87%，但耕地面积较少，灌溉需水量也少，河川径流的利用率较低。西部4县1市（伊宁、霍城、察布查尔、伊宁市）只占总产水量的13%，但灌溉需水量大，河川径流的利用率较高。因此水土资源地域分布不平衡。

伊犁河中下游哈萨克斯坦境内的水资源量为167.2亿立方米（包括从中国流入哈萨克斯坦的水量），目前哈萨克斯坦引水量43.2亿立方米，流入三角洲115.3亿立方米，最后注入巴尔喀什湖的年径流量为90亿立方米。

20世纪50年代后，伊犁河中下游进行了大规模的水资源开发。主要项目有：

（1）修建卡普恰盖水利枢纽。这是伊犁河干流最大的工程。水库坝高50米，设计水位海拔485米，库区水域面积1847平方千米，库容281亿立方米。现已达到水位海拔476.2米，水域面积1220平方千米，库容150亿立方米，有效库容66.4亿立方米。已建电站总装机容量43.4万千瓦。原设计灌溉能力4500平方千米，现仅在水库抽水灌溉北岸灌区约170平方千米。

由于卡普恰盖水库设计规模过大，使下游的水量急剧减少，伊犁河三角洲和巴尔喀什湖环境恶化，同时水库枢纽发电与发展灌溉矛盾很大。为保证发电不得不缩减灌溉面积。

（2）开凿阿拉木图引水渠。1982～1985年修建了从巴尔托盖水库贯穿各支流的阿拉木图大干渠，形成了统一的灌溉系统，使得山前平原可以全部得到灌溉。

（3）修建巴尔托盖水库。巴尔托盖水库位于奇利克河上的巴尔托盖峡谷。水库坝高63米，库容3.5亿立方米，水域面积14平方千米。水库下游15千米处建有引水枢纽，为阿拉木图干渠的渠道。