2008年4月29日，国家发展改革委以发改农经[2008]1075号文批复工程项目建议书。

2010年8月31日，国家发展改革委以发改农经[2010]1964号文批复工程可行性研究报告。

2013年6月20日，水利部以水总[2013]267号文批复了初步设计报告。

规划工程静态总投资50.34亿元，其中：石头峡水利枢纽104312.05万元，调水总干渠116959.31万元，北干渠141515.94万元，西干渠工程140584.54万元。按照“总体规划、分期实施、技术可行、经济合理”的原则，工程分三期实施。一期工程由黑泉水库和湟水北干渠扶贫灌溉一期工程（简称北干一期工程）组成；二期工程由石头峡水库、调水总干渠和北干二期组成；三期工程为湟水西干渠。石头峡水库及调水总干渠建成后，近期实现调水3.6亿立方米，可缓解近期缺水问题，最终实现调水7.5亿立方米，从根本上解决湟水流域的缺水问题。

1996年9月12日，黑泉水库正式开工建设。

1997年8月30日，黑泉水库工程截流。

2001年9月，黑泉水库主体工程建成并下闸蓄水。

2006年10月各项工程陆续开工。

2014年12月12日，“引大济湟”二期工程主要项目石头峡水电站下闸蓄水。

2015年6月30日，总干渠隧洞全线贯通。12月15日，调水总干渠成功实现试通水。

2016年8月6日，“引大济湟”二期工程主要项目石头峡水电站首台机组并网发电。11月24日湟水西干渠工程正式开工。

2018年8月22日，湟水北干渠一期工程干渠全线成功试通水。

2022年4月，由水电四局承建的“引大济湟”西干渠灌溉工程田间配套建设项目五标段蓄水池已浇筑86座，浇筑进度过半。6月18日，青海省“一号水利”工程——引大济湟工程的西干渠32号隧洞贯通，标志着该工程所有272个隧洞全部贯通。9月10日，位于西宁市湟中区山区的青海省引大济湟西干渠工程 21号支渠1号隧洞顺利贯通。截至9月，引大济湟工程10年完成投资107亿，工程剩余子项目逐步建成落地。9月26日，青海省引大济湟工程建设运行局组织召开引大济湟调水总干渠工程完工验收会，顺利通过完工验收，正式交付投运。12月1日，引大济湟北干渠二期工程实现干渠全线试通水。12月14日，青海省水利厅对外发布消息，青海“引大济湟”工程湟水北干渠二期工程松多水库顺利通过下闸蓄水阶段验收。12月17日，引大济湟北干渠二期工程松多水库下闸蓄水，标志着引大济湟主体工程全面建成。

2023年9月28日，国家水网规划中的172项重大水利工程项目之一的引大济湟工程北干渠、西干渠先后成功通水，标志着引大济湟工程六大子项目经过27年建设实现全线通水。

该工程由石头峡水库、调水总干渠、黑泉水库、北干渠一期、二期工程及西干渠工程组成，总投资146.34亿元。工程干支渠总长1143公里，连通5座重要水库、272个隧洞、290个渡槽、117个倒虹吸管和6.67万公顷田间配套工程，受益范围覆盖1州2市5县（区）的75个乡镇，通过调节本流域和大通河来水，为湟水流域农业、工业、生态和城镇生活供水，总供水量为5.26亿立方米。

调水总干渠是引大济湟的“龙头”工程，由引水枢纽、引水隧洞、出口明渠三部分组成，为大（2）型调水工程。长116.42公里，支渠长289.38公里，隧洞全长24.17公里，隧洞洞径5米，设计流量35立方米/秒，工程总投资15.86亿元。通过隧洞，自北向南穿越达坂山进入湟水上游的黑泉水库。总干渠控制灌溉面积2万公顷，工程总投资21.67亿元。工程于2006年9月相继开工建设，2015年12月干渠工程全面建成，2018年完成了干渠全线缺陷处理工作。

湟水北干渠扶贫灌溉一期工程（北干一期）位于青海省东部湟水流域北岸的浅山地带，是引大济湟工程的重要组成部分。工程从黑泉水库引水，途径大通宝库、互助南门峡、乐都共和3县（区）15个乡镇，是一项以城镇工业和生活用水、农村人畜饮水、农业灌溉为主，兼顾生态建设用水的大（Ⅱ）型水利工程。工程包括49座长91公里隧洞、26座长4.9公里渡槽和18.3公里长的明暗渠。2018年8月22日11时32分试通水。

湟水北干渠扶贫灌溉二期工程（北干二期）主要由一分干渠、三分干渠、18条支渠及7条干斗渠、松多水库及田间配套工程组成。渠道总长314公里，各类建筑物1079座，松多水库总库容789.5万立方米。工程设计灌溉面积40万亩，总工期54个月，总投资32.76亿元。2016年12月14日可研报告获国家发展改革委批复。是国家172项重大水利工程之一，任务是供水和灌溉，兼顾生态，并为当地群众脱贫致富及改善生态环境创造条件。

湟水西干渠是引大济湟的骨干工程之一，从黑泉水库引水至西纳川，再通过西纳川水库调节，通过跨湟水河倒虹吸调水至甘河工业园区。工程设计灌溉面积30.05万亩，工程建成后，多年平均供水量1.73亿立方米。工程初拟总工期60个月。工程静态总投资43.2亿元。工程由渠首建筑物、1条干渠、29条支渠以及渠系建筑物和田间配套工程组成，渠道总长435.01公里，其中干渠123.27公里（隧洞长79.49公里），支渠311.74公里（一说280.97公里）。工程估算投资为46.81亿元，总工期60个月。2015年04月15日该工程于项目建议书获得国家发展改革委正式批复。2016年11月24日开工。

引大工程的水库有2座：引水龙头石头峡水库，位于引水工程的最上端的大通河干流上，总干渠渠首水库；黑泉水库，位于湟水支流宝库河上，是引大工程湟水北干、西干的渠首。

黑泉水库，是青海引大济湟工程的重要组成部分，对保障西宁及周边地区的工农业及生活生态用水具有重要的作用。位于青海省大通回族土族自治县宝库乡湟水主要支流北川河上游宝库河干流上。总库容1.82亿立方米，工程总投资77625万元。于1996年9月12日正式开工建设。“十一五”末，第七水源黑泉水库的城市供水能力将达到每日30万吨，占西宁市总供水量的60%。黑泉水库工程由拦河坝、导流隧洞、溢洪道和电厂组成。是以城市和农业灌溉供水为主，兼顾防洪和发电的大型水利枢纽。钢筋混凝土面板堆石坝。最大坝高123.5米，坝址以上流域面积1044平方公里，坝址处多年平均流量10.1立方米/秒，多年平均径流量3.2亿立方米。水库在正常蓄水位2887.25米，回水长度7.5公里，水面面积5.26平方公里，库容1.72亿立方米，死库容0.17亿立方米。设计洪水标准为500年一遇，非常洪水标准为5000年一遇。考虑到大坝失事会对下游及西宁造成重大灾害，采用万年一遇洪水保坝复核，地震防烈度为8度。

石头峡水电站(水利枢纽)，是“引大济湟”工程的龙头水库，为调水总干渠提供调水所需的水量，保证调水所需的兴利库容。也是大通河干流上规划的第5座梯级水电站，于2008年7月奠基开工，2014年12月12日下闸蓄水。位于门源回族自治县苏吉滩乡和青石嘴镇交界处，主要由混凝土面板堆石坝、溢洪道、导流泄洪洞、引水发电系统和厂房组成。其中，大坝高114米，水库总库容9.85亿立方米，调节库容4.67亿立方米，电站总装机100兆瓦，多年平均发电量3.5亿千瓦时。总投资18.4亿元。该工程的建设，旨在提高水资源利用水平，全面满足“引大济湟”调水需求。其远期每年可向湟水流域供水7.5亿立方米，将为青海东部城市群300万人饮水安全及流域工业用水、农牧业用水和生态用水提供可靠水源。

松多水库，为引大济湟工程湟水北干渠的反调节水库，位于青海省海东市互助县上水磨沟流域内，是一座拦河式调蓄水库。水库总库容为789.5万立方米，兴利库容574.53万立方米。工程计划工期36个月，规划于2020年6月完工。

引大济湟工程攻克诸多世界性工程难题，其中的调水总干渠、西干渠、北干渠一期及二期工程干支渠总长达1143公里，连通5座重要水库(石头峡、黑泉、大石门、南门峡、松多)、272个隧洞、290个渡槽、117个倒虹吸；西干渠、北干渠一期及二期工程田建配套项目管线达5990公里，包括2299座蓄水池、86395个各类井池和给水栓。

引大济湟工程不仅是缓解湟水流域水资源严重短缺局面的跨流域调水工程，而且是事关湟水流域可持续发展大计的战略性调水工程，更是青海省有史以来建设规模最大、综合效益最广、受益群众最多、建设条件最复杂的水利工程。对于缓解湟水流域日趋严重的水资源供需矛盾，以保障湟水流域供水安全和环境安全，满足城镇化、工业化进程对水资源的需求，满足生态环境修复、保护和建设的要求，满足人口增长对粮食安全的要求，促进东部贫困地区脱贫致富进程，实现湟水流域水资源的合理配置和高效利用，以水资源的可持续利用保障社会经济的可持续发展。

引大济湟工程于1958年提出调水设想，从1996年开工建设到今天全线通水，实现了工程“规划图”向惠民富民“实景图”的世纪蝶变，不仅可以使湟水流域的生态系统逐步得到恢复，有效改善浅山地区的干旱面貌，每年可减少输入黄河的泥沙44.8万吨，实现大量山区农田“旱改水”，极大缓解东部地区300万人饮用水、湟水干流各工业园区生产用水、特色现代农牧业用水及生态用水困难。

2023年3月22日记者从启动仪式上了解到，截至2022年12月底，引大济湟工程黑泉水库，历年来已累计向下游河道生态补水4.37亿立方米，有效改善了湟水河水质和流域生态。

2023年1月，入选“人民治水·百年功绩”治水工程项目名单。