流域内の沖積地には広く水田が分布し、地勢に従って用排水系統が形成されている。用・排水路は相互に密接な関連をもち、流域の内部は水利関係を共通する多くの団地に区画されている。水田灌漑のための用水は外周河川より取水しているが、流域内でも用水残量を盛んに反覆利用している。

　外周河川よりの用水取水は、利根川、江戸川、荒川を水源とするものであって、このうち利根川よりの用水取水が最も盛んである。ついで江戸川よりの用水取水が多いが、近年、江戸川河床の低下によって取水が困難となった。一方、自己流域内では、これらの外周河川により一旦灌漑された後の残水が排水系統によって、再び排水河川に集められ、還元利用されている。還元利用は、主として用水堰によって貯水し、用水路を分派しているものが多く、一部には揚水機によって取水している所もある。河川別では元荒川が最も多く還元利用している。

　主要な用水路について述べると、まず見沼代用水路は、流域の北部・行田市中条地先において利根川より取水し、途中準用河川星川を約二〇キロメートルの間兼用して菖蒲町に至り、その後人工の専用用水路となって元荒川、綾瀬川をそれぞれ伏越で横断し、上尾市瓦葺地先で東縁、西縁両用水路に分かれる。この間星川兼用区間で分派する騎西領、中島両用水路をはじめとして、多数の用水路を分派し主として古利根川、元荒川、綾瀬川流域を灌漑する。この用水路は、中川流域の西側の大部分を灌漑する大用水路で、その役割はきわめて大きい。

　葛西用水路は、中川流域の東部低地帯を灌漑する大動脈であって、かつては羽生市川俣地先において利根川より取水していたが、利根大堰の完成後は埼玉合口から取水し、北方、中郷用水などを分流し島川および中川上流域を灌漑しながら琵琶溜井に達し、ここで古利根川と接続する。その後、古利根川の河道約二五キロメートルを兼用し、古利根堰に達する。この間、自己流域内の見沼代用水路による灌漑用水残量をも集流し、同時に新田、本田用水などを分流し本川流域および新方川流域を灌漑する。古利根堰からは逆川を通じて瓦曾根堰に至る。ここより、東京葛西、四ヵ村、八条の三用水路を分流し、中川、綾瀬川下流域を灌漑している。両用水路のほか、利根川より合口取水する用水路としては、羽生領、稲子、古利根、権現などの各用水路（現在北側用水）があり、中川上流および島川流域を灌漑している。江戸川より取水する用水路はすべて、中川左岸流域を、荒川より取水する用水路は一部福川流域もあるが大半は元荒川流域を、それぞれ灌漑している。

　中川流域には、以上のような外周河川から取水する用水路によって灌漑された後の用水残量が、かなり多量にあるので、その集流地点において用水施設を設け、水の反覆利用を盛んに行なっている。反覆利用の代表的なものとして、元荒川末田須賀堰、宮地堰をはじめとする大小さまざまな用水堰があり、また、自然取水のできない地域には揚水機場があって、それぞれ取水している。用水状況は、異常渇水時を除いて大体良好であるが、異常渇水時には、流域末端地域や反覆利用地域には水不足を生じている。なお、排水状況は全般的に良好である。