黄土高原地区是典型的水资源贫缺地区。这一水环境特征，不仅是本地区生态重建的制约因素，而且严重影响经济社会的可持续发展。在历史上，尤其是隋唐以前，这一地区的气候远较今日温暖湿润， 植被相对完好，因而降水充沛，水系发达，湖沼众多，泉源广布，地上与地下水资源都相当丰富。由于生态环境从整体上来说比较优越，黄土高原地区不仅是华夏远古文明的主要起源地之一，而且周秦汉唐诸强盛王朝皆曾建都于此，其经济、社会与文化曾几度繁荣，成为全国先进地区。
据史料记载，贯穿于黄土高原地区的黄河中上游干流及其各主要支流，在历史上都具有相当大的水量。这为本地区发展内河航运和农田灌溉事业提供了便利条件。黄河中上游干流河道除贵德以上河段水量较小、山陕峡谷段河道狭窄不利通航外，其他河段均曾开发过不同形式的水上运输，因而成为历史时期黄土高原地区最主要的航线。从先秦直至隋唐时期，这条航线都畅通无阻。黄河的不少一级支流如渭河、汾河、洛河、北洛河、洮河、无定河、窟野河等，一些二级支流如泾河、广通河等，以及从渭河、昆明池引水的关中大漕渠和从秦岭北麓引水的南山漕河等，在秦汉隋唐时期也曾经发挥过水上运输和农田灌溉效益。黄土高原地区还分布有众多的大小湖沼，如关中地区的弦蒲泽、焦获泽、阳华泽，汾河中游的昭余祁泽，鄂尔多斯高原南部的奢延泽等，在隋唐以前水域面积都相当辽阔，颇有鱼盐之利。另外，本地区的泉水出露也曾经十分广泛。这些湖沼和泉水，与水量充足的诸多河流相互补充，为本地区城乡居民生产与生活用水提供了保障。自唐末以来，由于气候渐趋干旱化，加之经济开发措施失宜所造成的植被覆盖条件的下降，导致黄土高原地区水土流失加剧和河流水文状况日益恶化，除黄河中上游干流及渭河、汾河等少数支流在个别历史时段尚有航运记载外，大多数河道均因水量锐减而失去航运作用；弦蒲泽等大湖沼或分裂为若干小湖泊而面目全非，或淤淀湮废而史失其名；至于曾密布于黄土高原地区各地的诸多泉源，则大半水质下降或干涸无水，已没有多少利用价值。可以说，唐朝以后黄土高原地区经济社会发展水平明显滞后于相邻发达地区，与本地区包括水环境在内的整个生态环境的不断恶化有着密切的联系。
黄土高原地区河流、湖沼和泉源的变迁过程给人们的历史启示是，本地区水环境的恶化既有气候渐趋干旱化的因素，更与人类自身经济开发活动不当有关，是自然生态环境变迁与人类经济社会发展相互作用、相互影响的必然结果。只有通过节水抗旱、提高水资源利用效率与保持水土、恢复林草植被相结合的正确途径，才能彻底改善黄土高原地区水环境不断恶化的现状，实现山川秀美和经济社会繁荣发展的宏愿。