从11世纪起，活跃在我国西北的少数民族党项族迅速强大起来。他们的首领李元昊在公元1038年，建立大夏国(宋人称它为西夏)，控制着包括今宁夏全部、陕西、甘肃、内蒙古等一部分的大片土地，与北宋和辽形成三国鼎立之势。宁夏平原是夏国的立国基地，它的都城兴庆(今银川市)就在这里，它的50万大军的军粮，主要的也仰仗于此。从立国的需要出发，西夏必须重视这里农田水利的建设。
根据有关资料，大夏国曾在西夏平原上修建许多灌溉工程，其中以李王渠的工程最为有名。李王渠又名昊王渠，是西夏开国之君李元昊在位时(公元1038—1048年)亲自主持修建的。渠长300里。黄河水含沙量大，以黄河水为水源的渠道，容易被泥沙淤塞，必须经常维修。研究者认为，李王渠实际上是将因长期失修而淤塞了的艾山一汉延渠重新穿凿出来。所以在有些书中仍然称它为汉延渠，《宋史》便是这样称呼的，写作汉源渠。源、延声音相近。
除李王渠外，西夏时期宁夏平原上还有一条名叫唐来渠的重要灌渠，它比李王渠更长，约400里。唐来渠有的文献记为唐徕渠或唐凉渠，“来”、“徕”、“凉”，字虽不同，而音相同或相似。西夏的唐来渠，是汉唐以来光禄渠的发展。大概光禄渠在唐朝曾经过两次重建，一次由郭子仪主持，一次由李听主持，又比较完整地保持到西夏，所以当时人称它为唐来渠。唐来渠和李王渠对西夏农业生产，具有重要作用，《宋史·夏国传》就是这样说的：“其(西夏)地饶五谷，尤宜稻麦。甘(州治今张掖)凉(州治今武威)之间则以诸河为溉，兴(州治在今银川)灵(州治在今灵武境)则有古渠曰唐凉、曰汉源……岁无旱涝之虞。”
1227年，西夏国并入蒙古汗国。原来西夏在宁夏平原上的农田水利，在战争中遭到严重的破坏。在蒙古汗国拥有黄河流域的初期，许多上层人物对农业的重要意义，认识不足，有些大臣甚至向铁木真建议，要求将黄河流域变成牧地。因此，在蒙古汗国时期，不会重视修复宁夏平原的水利。及忽必烈即位，情况发生重大变化，将发展农业提到很高的地位，他在至元元年(公元1264年)，即正式改国号为元朝的七年前，便派擅长水利的中书左丞张文谦主持西北工作，杰出的水利名家郭守敬随行。
张、郭二人在西北历时三年，大力修复今西北各地被战争破坏的农田水利。据《元史·郭守敬传》载，被他们修复的水利工程，在中兴府路(治所在今银川市)境内的有唐来、汉延等渠，分别长400里和250里；在西北其他各地的，还有10条长度都在200里的正渠，和68条大小支渠。这些修复的渠道，总共可溉农田“九万余顷”。
除唐来、汉延两渠外，元朝在宁夏平原上修建的灌溉工程还有秦家渠、蜘蛛渠等。秦家渠就是秦渠，在宁夏平原黄河之东。蜘蛛渠在宁夏平原中的卫宁平原上。