宋、元、明、清四代，在我国东部建都，关中的政治地位下降，政府不像汉、唐两代那样大力建设这里的水利，再加上泥沙的淤积越来越严重，因而总的说，关中水浇地的面积在逐渐缩小。
在宋朝，虽然不像汉唐那样大力经营关中水利，但由于这里是宋对西夏战争的军事基地，驻有重兵，军用粮秣很多，又不能不分出一些力量来建设当地的水利。宋朝在此集中建设三白渠。它改建了三白渠的渠首。因为泾水不断刷深河床和泥沙不断淤高渠底，原来三白渠的渠口已经引不上水，于是宋在原渠口的上方，开了一段新渠，接下方旧渠。这段新渠的工程比较完善，为了防冲，采用石材构筑；为了减少泥沙进入下游，设置了澄池；为了防止洪水冲入灌区，修建了泄水闸。在渠系上，唐以中白渠为重点，宋将太白渠改造成最重要的渠道。太白渠位于中白渠之北，地势稍高，控制面积较大，可以灌溉更多的农田。经过宋朝的努力，三白渠的溉田面积大幅度增加，据《蔡溥修渠题名记》所载，到北宋末年，可溉农田35000多顷，超过了西汉溉田面积。因此，三白渠更名为丰利渠。不过因为其他灌渠无力大修，溉田作用下降，所以整个关中的水利，仍呈滑坡趋势。
元、明两代，由于泾水继续刷深河床和泥沙继续淤高渠底，引水渠口只好继续一再上移。宋朝的丰利渠，在元、明两代分别称为王御史渠和广惠渠。据元、明时有关资料记载，唐郑白渠口南距秦汉郑白渠口2700余步(五尺为一步)；宋丰利渠口南距唐郑白渠口和元王御史渠口南距宋丰利渠口，都是56步；广惠渠口南距王御史渠口384步。元末时，这些渠口都已高出泾水水面很多，当时实测，它们高于水面的数字是，秦汉郑白渠口50多尺，唐朝郑白渠口13余尺，丰利渠口七尺，王御史渠口三尺。
王御史渠和广惠渠的引水口都是岩石结构的山洞，凿洞工程十分艰巨，前者断断续续地凿了26年，后者也长达17年。渠首工程除凿洞外，又都筑有拦水堰。不过宋、元、明三代堰的结构，都不如唐代将军翣坚固，它们是一种石囷〔qun群阴平〕堰，用装满石块的竹木容器垒成，属临时性工程，需要经常维修。
无论王御史渠还是广惠渠，溉田面积都不大，最多时约8000—9000顷上下。
在明代，除引泾工程外，也多少注意到引渭工程的修建，特别是明宪宗成化年间(公元1465—1487年)所开的通济渠。这条灌渠西自宝鸡，东至武功，长210里，还有南北走向的四条支渠，溉田1600多顷。实际上通济渠是对汉、唐时成国渠的部分修复。
到清朝，关中水利发生了重大的变化。由于泾水、渭水、洛水等都含沙量很高，以这些河流作为水源的灌区，沙害越积越重。又由于这些水道的河床不断下切，灌渠引水的难度也与日俱增。上述问题，古代的水工技术很难解决。清朝时，人们只好逐步放弃引泾、引渭、引洛等大型水利工程，而致力于开辟新水源的工作。在渭北，他们开发出大批泉水；在渭南，也凿引一批山溪溉田。不过泉水、溪水的流量都较少，所以以它们作为水源的灌溉工程，规模往往很小。因此，尽管数量多如牛毛，而溉田面积仍然十分有限。不仅如此，中、小型水利抗御水旱的能力也很薄弱，容易成灾。