水资源系统展现出显著的整体性和区域特性。各种水体，如河流、水库、湖泊和地下水，它们之间以及河流的上下游、干支流之间，存在着显著的水力关联。这种关联体现在水资源的多目标开发和综合运用过程中，形成了水利上的相互依赖。自然地理条件和人类社会活动对水资源的利用有着深远影响，这些条件之间相互制约，共同决定了水资源开发的路径和效率。在追求最大经济效益的综合目标下，水资源的开发利用与水利水电工程措施紧密相连，形成一个有机的整体结构。
另外，各地区的水资源分布、水文学特征和经济社会条件的多样性，赋予了水资源系统独特的地区特性。从东北的丰沛水源到西北的干旱地带，每个区域的水资源系统都有其独特的挑战和优势。因此，理解和尊重这些地区性差异，是有效管理和利用水资源的关键。
水资源系统分析用系统分析的方法研究解决水资源的规划、设计、运用和管理等问题，并提出合理的有效方案，水资源系统是指定区域内在水文、水力和水利上互有联系的各种水体和有关水利工程所构成的综合体，它具有紧密的整体关系和地区特色，水资源开发、规划的综目的是促进国民经济发展，改善环境质量。