水资源短缺、利用效率低、污染严重等问题，是我国保障粮食安全面临的严峻挑战。2011年的中央1号文件专门就加快水利改革发展作出决定，要求实行最严格的水资源管理制度。贯彻落实中央精神，强化水资源管理，确保水资源对我国粮食安全的支撑作用，需要转变水资源管理观念和方式，实行最严格水资源管理制度下的供需协调管理。
加强以“优化配置、合理开发、集约利用”为基础的供给管理
优化配置水资源。基于南方水资源丰富、复种潜力高于北方的实际，通过改善南方农田水利基础设施、提高复种指数、扩大粮食作物种植面积等途径，提高南方粮食产量。充分发挥大中型灌区保障国家粮食安全主力军的作用，在松花江流域、长江中下游、四川盆地等水土资源条件较好的地区大力加强农田水利工程设施建设，适度增加灌溉面积和供水量，加强商品粮基地建设。针对北方一些地区水资源短缺、过度开发的问题，把建设重大水资源工程作为提高水资源整体承载能力的重要举措，加快实施南水北调工程，通过工程调水推动水资源优化配置。
开展技术性节水。一方面，着力推广节水灌溉技术和设施。推广节水技术、节水设施，集约高效利用水资源。以产粮大县为重点，建设高标准基本农田，加快实施大中型灌区续建配套和节水改造、排灌泵站更新改造和抗旱应急水源工程建设，推广高效节水灌溉，扩大高产稳产、旱涝保收农田面积。另一方面，着力建设节水农艺综合技术体系。北方地区应优化井渠结合的灌溉模式；西北地区应发展旱作节水农业，提高农田水资源利用效率和效益；渠灌区和井灌区应采取不同的节水灌溉和节水农艺措施，形成农业水资源高效利用的技术体系。
集约利用雨水、再生水。高效利用雨水资源是提高旱区农业生产力的关键。应根据耕地与非耕地的比例和流域特点，统筹考虑流域上下游的整体效益，合理规划雨水的截流增蓄，因地制宜地修建小型集雨补灌、降水蓄积工程，增强农田对降水的吸纳能力。污水再生循环利用是减轻水体污染、实现水资源集约利用和循环利用的重要环节。应针对目前利用再生水进行农业灌溉和生态环境修复尚处于起步阶段的形势，尽快建设再生水回灌农田的示范性工程，以确定再生水适宜回用农作物的范围，解决再生水灌溉的流程设计、调蓄以及对土壤、地下水、作物等的生态影响评价等技术问题，保证农业再生水循环利用的安全。
加强以“发挥水价杠杆调节作用、调整农业种植结构、建设节水型农业”为核心的需求管理
发挥水价杠杆调节作用，推进农业水价综合改革。推进农业水价综合改革，形成科学合理的水价体系，是推行节水农业的关键。这需要提高农民节水意识、更新改造和维护发展农业灌溉设施等，因而应由政府统筹规划、加强调控。可以通过财政补贴政策，支持和激励农民采用节水技术，提高用水效率，减少水资源浪费。同时，完善促进节水的生态补偿机制、奖励惩罚机制和水权交易机制，按供求关系、丰枯时节和定额外累进加价的原则实行动态水价，并形成地表水、地下水使用联动机制，实现水资源在地区间、行业间的有效分配。
调整农业种植结构，加快建设节水型农业。北方粮食主产区作为节水重点区域，应以提高灌溉水利用系数为核心，加强灌区配套与节水改造，根据水资源承载能力逐步调整优化农业种植结构，扩大抗旱节水型粮食作物的播种面积，采用地膜覆盖、保护性耕作等技术发展旱作农业，切实加快节水型农业建设。在节水农业的综合技术开发方面，应深入开展以坡耕地治理为重点的农田整治，研发和应用以化学保水剂为重点的高新技术，提高土壤保墒蓄水能力；采用农作物根域集水技术，将有限的土壤水分聚集在作物根系区域；采取地膜和秸秆覆盖的方式，减少田间水蒸发。
