由于北方旱区水资源匮乏，必须采取科学合理的节水灌溉模式。目前在我国推广应用的节水灌溉型式主要有：渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等。
渠道防渗。用传统的土渠输的大部分水都渗漏和蒸发损失掉了，而采用渠道防渗技术后，水的损失可比土渠大大减少，这就是三合土护面防渗、砌石防渗、混凝土防渗、塑料薄膜防渗技术等。
管道输水。我国北方井灌区输水管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等，采用低压塑料管道输水可以节水，亩投资仅为100元~150元。
喷灌。喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段，并通过喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉；水的利用率可达80％；作物增产可以达到20％~40％，土壤不板结，大大减少了田间渠道的建设及管理维护等工作，减少了农民用于灌水的费用和投劳。
微喷。微喷是利用塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部的灌溉。它比一般喷灌更省水，能改善田间小气候，可结合施用化肥提高肥效。主要应用于果树、经济作物、花卉、草坪、温室大棚等。
滴灌。滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10毫米毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95％。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。
膜上灌、膜下灌。膜上灌是用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉的灌溉模式，在新疆等地已大面积推广，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒的作用；也可将滴灌管放在膜下，利用细管通过膜上小孔进行灌溉，这被称作膜下灌。
控制灌溉。根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，改变以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可；近年已在广西、吉林等10多个省（区）大面积推广，每亩可节水100立方米、增产25公斤。
坐水种。春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗，采用机械或畜力用水箱、水袋拉水，在播种时进行点灌，每亩用水量仅5立方米~10立方米，丰水年可以增产10％~15％，干旱年可增产60％~70％。
