秦漢時期，隨著農業生產的恢複和發展，生產工具的改進，新的耕作方法的推廣應用，各地農業生產經驗的相互交流，以及封建政府對農業的重視，一些重要水利工程的興修，使這一時期的農業科學技術比先秦時期有了明顯的進步。同時，這一時期農業科學技術的發展還由於統治階級中一部分知識分子直接參加農業生產的經營，提高了農業經營者的文化素質。戰國以來隱士階層的不斷擴大，孔子時代有楚狂、接輿和荷絛丈人。漢朝更多，著名的如《後漢書》中所記載的徐穉，《東觀漢記》中舉案齊眉、夫妻相敬如賓的孟光和梁鴻，《史記·蕭相國世家》中種瓜長安東的東陵侯召平，等等。由於他們加入到農業經營者的行列，使參加農業生產的隊伍成分有了變化。他們在經營之餘，有可能把勞動人民積累的生產經驗整理記錄下來，流傳下去；也有可能根據自己的經驗、體會，把舊有的技術水平提高一步。也正因為如此，漢代在農業科學技術方麵，給我們留下了寶貴的經驗和思想財富。
一、農學理論的發展
早在先秦時期，中國就已出現了專門總結農業生產經驗的著作——農書。秦始皇下令焚書時，還特別提到：“所不去者，醫藥卜筮種樹之書。”這裏所說的“種樹之書”，就是農書。班固的《漢書·藝文誌》記載了當時的農書計9種，114篇。其中除了兩種（《神農》《野老》）是戰國時期的著作，四種（《尹都尉》《宰氏》《趙氏》《王氏》）不知出於何世，另三種（《董安國》《蔡癸》《氾勝之書》）均為漢代著作。可惜，所有提到的這些作品，除了《氾勝之書》的一部分在後代的農書《齊民要術》中得到保留外，已全部不存。因此，《氾勝之書》是中國現存的個人專著農書中最早的一種，具有極其珍貴的史料價值。
關於《氾勝之書》的作者，我們現在所知甚少。氾勝之，或者稱氾勝。《玉海》說：“漢時農書有數家，氾勝為上。”又引皇甫謐語，說他“本凡氏，遭秦亂，避地於氾水，因改焉。”以其子“輯為敦煌太守”，皇甫謐以為氾氏望出敦煌。《漢書·藝文誌》說他成帝時為議郎，徙為禦史。《劉向別錄》說他曾“教田三輔，有好田者師之”。《晉書·食貨誌》也有類似記載，說“漢遣輕車使者氾勝之督三輔種麥，而關中遂穰”。綜合以上史料可知，氾勝之大概是西漢成帝時一位有豐富農業知識的官員，所著《氾勝之書》是已知的漢代幾家農書中最好的一部。
據《漢書·藝文誌》介紹，《氾勝之書》為18篇。但是，原書在唐、宋之時已佚失，我們已很難知道書的全貌。不過從《齊民要術》等書所輯錄的部分看（後人輯錄成書，共兩卷，3500餘字），《氾勝之書》確實反映了漢代勞動人民具有的豐富農業生產知識。首先，《氾勝之書》總結了當時我國北方、特別是關中地區的耕作經驗，提出了一套耕作基本原則。該書把整個農作物的栽培過程當作一個有機整體加以研究，指出：“凡耕之本，在於趨時、和土、務糞澤、旱鋤獲。”[27]所謂“趨時”，就是耕地要不失時機。春冰解，地氣生，應耕；夏至、秋分、草生、小雨後都要抓緊時機耕地。“和土”是指通過耕、鋤等使土地疏鬆，“勿令結塊”，“弱土使強”，強土弱之。“務糞澤”即務求肥、水合適。濕鋤易結塊，《呂氏春秋》所謂“人耨必以旱”。獲隻以生熟為度，旱、濕不妨，但旱獲易存放，故曰“旱鋤獲”。可見，《氾勝之書》不僅吸取了《呂氏春秋》中《任地》、《辨土》、《審時》三篇內容的精華，而且更為準確和豐富。
《氾勝之書》還對禾（穀子）、黍、麥、稻、豆、麻（大麻）和桑等十數種農作物的種植過程作了詳盡的經驗性總結，指出了每一個生產環節的關鍵性問題。書中第一次提出麥穀的穗選法，如選取麥種：“候熟可獲，擇穗大強者，稈束立場中之高燥處，曝使極燥，天令有白魚（即麥稗），有輒揚治之。取幹艾雜藏之。麥一石，艾一把，藏以瓦器、竹器。順時種之，則收常倍。”又如對於種稻，書中提出了選擇稻區的大小、掌握水的深度，以及通過控製水流速度而調節水溫的方法，等等。這些記載，由於直接來自於農業生產的經驗，因而具有很強的應用和推廣價值，為中國傳統農作物栽培理論的豐富與發展作出了重要的貢獻。
在《氾勝之書》中，還有許多對耕作方法的介紹。如書中在前人分期施用基肥、追肥等技術的基礎上，總結出了施用種肥的方法——“溲種法”。它在種子外麵裹上一層以蠶矢、羊糞為主要原料的糞殼，這樣幼苗可以及時取得足夠的養料，使根係迅速生長，幼苗得到良好的發育，從而增強植株的抗旱、抗蟲能力。又如，書中還提出了一係列“保澤”（即保墒）的方法，認為要視雪情、雨情、旱情、季節早晚、土壤結構等不同情況，而采取或“藺”（鎮壓）、或“掩”（拖壓）、或“平摩”（摩平）等合乎科學原則的不同方法。這些方法是農民根據我國北方黃河流域氣候幹燥、雨水稀少，特別是“春旱多風”的自然環境特點，通過長期生產實踐創造出來的，因而一直為後世所沿用。這也從一個側麵反映中國漢代農業科技確已達到了相當高的水平。
東漢時期，中國也出現了一部有影響的農書——《四民月令》。作者崔寔，出身於東漢時冀州安平（今河北安平）一個世家地主家庭。他是個政治家，著述鴻富，其中《政論》為他的代表作。《四民月令》內容反映的是東漢時期豪族地主莊園經濟的生產、生活情況。所謂“四民”，就是指士、農、工、商。該書大致分為12個部分，對應一年12個月的生產、生活安排。具體內容按現存材料和出現次序分為：（1）祭祀、家禮、教育以及改進家庭和社會上的新舊關係；（2）按照時令氣候，安排耕種、收獲糧食、油料、蔬菜；（3）養蠶、紡織、織染、漂練、裁製、浣洗、改製等“女紅”；（4）食品加工及釀造；（5）修治住宅及農田水利工程；（6）收采野生植物，主要是藥材，並配製法藥；（7）保存收藏家中大小各項用具；（8）糶糴；（9）其他雜事，包括“保養衛生”等。由此可見，《四民月令》所包含的內容，並非全是有關農業生產方麵，而是整個地主莊園經濟的生產、生活全貌。但是，《四民月令》作為一部農書也有它不可替代的價值，這就是它填補了從《氾勝之書》到《齊民要術》的出現這500年間我國有關農業生產係統記載的空白；並且，書中還最早地提出了有關水稻移栽與樹木壓條繁殖的技術，且書中所反映出的重視“農時”的思想也值得人們重視。它是我國農家月令書的首創之作。可惜，與《氾勝之書》一樣，《四民月令》大概到宋元時期也失傳了。現存的《四民月令》輯本，是後代學者從《齊民要術》等書中輯出的。
二、農具的改良
秦漢時期農業的發展、農業生產力的提高，是與農業科技的進步和農具的改良密不可分的。這一時期，農具已完全鐵器化，先後出現了許多新型農具，特別是鐵犁和牛耕法的推廣改進，把農業生產力向前大大推進了一步。
在漢代，鐵農具已成為農具中的主力。而作為最重要的起土工具——犁，與以前相比，也有了明顯的改進。從現有的考古資料看，這時的犁鏵均為鐵製，並且具有較高的質量。西漢中期以後，出土的犁鏵較多，其形製也較為複雜，且有不同的用途。大體而言，這時的犁鏵可分為以下幾類：一是舌形大鏵，一般重在7.5公斤左右，底下板平，上麵高起，前低後高，前端為鈍尖，形如舌，後麵有等腰三角形銎，主要用於翻耕土地；二是小鏵，一般也是舌形，是一種小型無壁的犁鏵，用以中耕除草壅苗、開淺溝；三是巨型犁鏵，犁麵和銎部斷麵均呈等腰三角形，一般重在9—15公斤，由“數牛挽行”，用以開大溝或興修水利。
值得一提的是，在陝西、河南等地出土的犁鏵中，還往往伴有V字形的犁冠，形狀與戰國時的鐵口犁相似。犁冠的作用在於保護犁鏵，延長其使用壽命。由於犁冠器形小，用料省，便於製造和更換。從出土的實物看，其鐵質常優於犁鏵，體現了“鋼”用在刀刃上的道理。這從一個側麵也反映了漢代鐵製農具的進步。
根據考古資料，漢代已廣泛地使用犁壁。犁鏵上安上犁壁，有引導垡條逐漸上移，並進而使其碎斷、翻轉，達到預定方向的功能，這對提高鬆土、碎土、翻土的質量有重要作用。近幾十年來在陝西、河南、山東等地發現的犁壁，主要有以下幾類：菱形壁、板瓦形壁、方形缺角壁和馬鞍形壁。其中前三類是向一側翻土的，後一種壁可向兩側翻土。這說明當時對犁壁的設計和使用均已達到了相當高的水平。
從漢代犁的整個結構看，已具備了框形犁的雛形。這是我國古代傳統犁的基本形狀。除了我們前麵已提到的犁鏵、犁壁外，還有犁轅、犁梢和犁底、犁衡等，這些部件一般為木製，是畜力型的主體部件。漢代耕犁的特點是犁底較長，多為直轅犁，牽引裝置靠犁衡，有的犁梢和犁底尚未分開，整個犁架裝置也較為簡單。漢代犁的優點是具有搖擺性和速耕性，缺點是不易深耕。因此，從犁本身的發展來看，漢代犁還是一種較為原始的耕作工具。
漢代犁在農業生產中的廣泛使用，是與牛耕聯係在一起的。漢武帝末年，任用趙過為搜粟都尉，推行“代田法”。與代田法相配合，“用耦犁，二牛三人”[28]的耕作方法也得到了普及。所謂“用耦犁，二牛三人”，就是用二牛挽一犁，由三人操作，他們分別掌握牽牛、按轅和扶犁等工作。這與解放前雲南寧蒗納西族地區還殘留著的二牛三人的牛耕法相似。這種方法雖然需要用較多的人力，但在駕馭耕牛的技術不夠熟練、鐵犁構件及其功能尚不完備的條件下，還不失為一種較好的方法。因為它通過三人的通力合作，可以較好地掌握方向，保證壟溝整齊和調節深淺，從而達到深耕細作的目的。隨著馭牛技術的日益提高和活動式犁箭的發明，牛耕原需三人逐漸成為二人乃至一人，從目前所見的牛耕圖看，至遲在西漢末年已有了一牛一人的犁耕法。這是雙轅犁的使用和犁鏵形式改進的結果。一牛一人犁耕法的推廣，大大地提高了勞動生產力。
除犁以外，漢代其他農具也有很大發展，並且其種類已趨於完備。從整地、播種、中耕除草、灌溉、收獲脫粒到農產品加工的石製、鐵製或木製的農具計有30多種，其中不少是新出現的新型農具，對提高勞動生產力具有重要的意義。茲擇要作一簡介：
耬車。這是趙過推廣的一種重要新農具。據東漢崔寔《政論》說：“其法三犁共一牛，一人將之，下種挽耬，皆取備焉。日種一頃，至今三輔猶賴其利。”這裏所說的“三犁”實際上是指三個耬腳。從山西平陸棗園西漢晚期墓室的壁畫看，有一人在挽耬下種，其耬正是三腳耬。播種時，一人牽耬，一人扶耬，種子盛在耬鬥中，耬鬥通空心的耬腳，且行且搖，種乃自下。它能同時完成開溝、下種、覆土三道工序，一次能播種三行，而且行距一致，下種均勻，大大提高了播種效率和質量。據《齊民要術》記載，東漢時耬車傳到敦煌，使用後“所省傭力過半，得穀加五”，即勞動力節省了一半多，而產量卻增加了五成。
風車。這是一種在穀物脫粒後，清理籽粒，分出糠秕的工具。它把葉片轉動生風以及籽粒重則沉、糠秕輕則颺的經驗巧妙地結合起來，應用於一個機械之中，的確是一種新穎的創造。1973年，在河南濟源縣西漢晚期墓葬中出土一件風扇車明器。1987年，山西芮城東漢墓群中，出土了四件帶有風扇車的釉陶磨場明器。因此，風車至遲在西漢晚期即已發明，並一直在後代得到應用。
水碓。水碓是由杵臼發展而來，為杠杆原理的實際應用。其功用是舂米、舂麵等。所用動力，首先是勞動者的體力和一部分重力，其次是畜力，再次是水力。正如桓譚《新論》所說：“因延力借身重以踐碓，而利十倍。杵舂又複設機關，用驢騾牛及役水而舂，其利乃且百倍。”即腳碓的功效十倍於杵舂，裝設機械，用驢騾馬牛和流水來作動力，功效可增至百倍。水碓的發明，說明漢代人對自然力的利用和機械技術的重大進步。
總之，農具和牛耕技術的發展，對於漢代農業生產的發展起了十分重要的作用。
三、耕作技術的進步
秦漢時期，農業耕作技術有了很大的進步。其中最突出的成就，當數漢代出現的兩種先進的耕作法，即“代田法”和“區種法”。前者是一種大麵積土地利用並使之增產的方法，後者是對小麵積農田精耕細作奪高產的方法。它們都是戰國時期“畦種法”的重大發展。
據史書記載，趙過推行代田法，是有組織、有步驟地進行的。他首先進行了試驗，“試以離宮（皇帝不常住的宮殿）卒田其宮壖地（空閑地），課得穀皆多其旁田畮一斛以上”。然後再在三輔地區推行，“令長、三老、力田及裏父老善田者受田器，學耕種養苗狀”[29]。取得成效後，再作進一步推廣。據記載，當時推行代田法的地區，武帝以後，“邊城、河東、弘農、三輔太常民皆便代田”[30]，在今天的甘肅省西北部、陝西、山西、河南、遼東等地區出現了“田多墾辟”的局麵。
由於代田法的推行，使當時農作物的單位麵積產量也有了很大的提高。在代田法得到推廣後，再加上精細的田間管理以及新農具的使用，可以達到“用力少而得穀多”“一歲之收，常過縵田畮一斛以上，善者倍之”[31]的成效。當時“縵田法”（不作壟溝撒種的播種法）每畝產量大約是三斛，采用代田法後，每畝產量可提高1／3到2／3。這在中國古代農業科技還不很發達的情況下，確實是一項了不起的成就。
“區田法”，又稱“區種法”，是漢代勞動人民創造的另一整套抗旱高產栽培技術。這一耕作方法，最早見於漢成帝時“議郎”氾勝之所著的農書《氾勝之書》中。氾書中所記載的區田法，有兩種田間布置形式，一種是寬幅區田法，一種是方形區田法。前者適用於平原地區，後者適於斜坡丘陵地。書中介紹，“區田不耕旁地，庶盡地力。”它的基本原理就是“深挖作區”（在特定的土地上深耕），密植、集中而有效地利用水和肥料，加強管理，即在小麵積土地上，保證充分供給農作物生長發育所必需的生活條件，使農作物充分發揮其最大的生產能力，以取得單位麵積的高產。區田法的優點是，它“以糞氣為美，非必須良田，除平地外諸山陵近邑高危傾阪及丘城上，皆可為區田”，因而對於擴大耕地麵積具有積極的作用。由於這一耕作方法比較適用於我國古代小農經濟，因此它的推行時間要比“代田法”持久得多，直到明、清時期仍有人在試驗和提倡。而代田法則在西漢末期已基本上消失了。
當然，代田法之所以沒能長久留傳，還與其對牛力與農具的要求較高，以及後來能防風抗旱的耕、耙、耮耕作技術體係的形成，從而使我國北方春旱問題得到較大程度的緩解有關。先進的總要取代較為落後的，這是事物發展的必然規律。
從《氾勝之書》的記載看，漢代我國北方勞動人民已掌握了間作套種技術。該書中有瓜、薤、小豆之間作套種和黍、桑間作套種的記載。間作套種的出現，反映了栽培技術的提高，因為兩種或兩種以上的作物在同一塊地上，隔株、隔行或隔畦同時種植，可以充分利用光能，以提高單位麵積的產量。
秦漢時，人們對於土壤肥力高低與作物的生長發育與產量的關係也已有了明確的認識。東漢時著名思想家王充在《論衡·率性》中，不僅指出了土壤在自然狀態下有美與惡、肥沃與貧瘠的區別，而且提出用“深耕細鋤，厚加糞壤，勉致人工”可以改良土壤的自然特性。根據《氾勝之書》的記載，當時作為肥料使用的物質，有“溷中熟糞”（可能是腐熟的人糞尿和牲畜糞溺等的混合物）、蠶矢（屎）、羊矢、麋鹿矢以及馬、牛、羊、麋鹿等骨汁和繰蛹汁。另外，也已開始采用漚製野生綠肥的方法。施肥的方法，有種肥和追肥兩種技術。當時施用基肥的作物較多，對追肥的施用還不普遍，僅用於種麻。歐洲人積肥和在農田中施肥較晚。法國和德國中部地區到11世紀才知施肥，而英國到13世紀農田施肥還不普遍。直到18世紀末，歐洲人對施肥才較重視。而我國在2000多年以前的農書中就有了明確的有關積肥和肥料種類的記載。
這一時期，大田作物的栽培管理技術也有了明顯的進步。首先，當時人們已有了作物栽培的整體觀念。《氾勝之書》說：“凡耕之本，在於趣時，和土，務糞、澤，旱鋤獲。”書中認為，這幾個環節，相互製約，相互聯係，是密不可分的。上述幾個環節，基本上反映了農作物從耕作、播種到收獲全過程的生產規律以及和它相適應的技術措施。其次，這時人們已廣泛地利用了看物候定播種時節的方法，並總結了定播期時要看地力的經驗。《四民月令》中說：“凡種大、小麥，得白露節可種薄田，秋分種中田，後十日種美田。”在決定播種量與播種深度時，也已注意到因土地和作物種類的不同而不同。《睡虎地秦墓竹簡·倉律》中對主要作物的每畝播種量都作了規定。《氾勝之書》和《四民月令》則根據地力高低、整地好壞確定不同的播種量，如種大豆“土和無塊，畝五升；土不和，則益之”。種禾（穀子）“美田欲稠，薄田欲稀”；大、小豆和稻則“美田欲稀，薄田欲稠”。關於播種深度，也要因作物而異，“區種麥……覆土厚兩寸（4.5厘米）”；“種禾、黍，令上有一寸（約2厘米）土，不可令過一寸，亦不可令減一寸”；“大豆、生，戴甲而出，種土不可厚，厚則折頂不能上達，屈於土中而死”。此外，當時人們還普遍認識到了中耕除草、防治農作物病蟲害的道理。由此可見，漢代農作物的栽培技術確實已達到了相當高的水平。
水稻作為一種重要的農作物，當時主要在南方得到種植。據史書記載，東漢時南方有些地區已有了雙季稻的種植。如楊孚《異物誌》記載：“稻，交趾冬又熟，農者一歲再種。”這裏的交趾，包括今兩廣和越南北部。在水稻的栽培技術上，這時有兩項重大的成就：一是稻田灌溉調節水溫的方法的出現。據《氾勝之書》記載：“始種稻欲溫，溫者缺其塍，令水道相直；夏至後大熱，令水道錯。”所謂“水道相直”，就是使田埂上所開的進水口和出水口安排在田邊的同一側，使過水道在田的一邊。這樣，溫度較低的灌溉水流從田的一邊流過，對稻田裏原有被日光輻射溫度較高的水影響較小，便於保持水溫。到盛夏時節，正好相反，為降低水溫，就要使田埂上開的進水口和出水口錯開，即“令水道錯”。在2000多年以前中國勞動人民就能巧妙地設計出這種調節稻田水溫的方法，確實是難能可貴的。二是水稻移栽技術的出現。據《四民月令》記載：“是月（五月）也，可別稻及藍，盡至（夏至）後二十日止。”所謂“別稻”，就是水稻移栽。而《四民月令》所記載的是東漢時我國黃河流域的生產情況。從考古出土文物看，當時長江以南的一些地區已普遍使用水稻移栽技術。水稻育秧移栽的一個重要目的，是為了適應水稻一年兩熟連作的需要。
園林和蔬菜的栽培也是農業生產的一個重要組成部分。秦漢時期，果樹的栽培和蔬菜的生產均有了較大的發展。果樹的種類較前有了明顯的增加。據《上林賦》《西京雜記》和《三輔黃圖》等文獻記載，當時果品中除了以前已見於文獻的梨、棗、栗、桃、李、杏、梅、柑等十多種外，新出現了盧橘（枇杷）、楊梅、蒲陶（葡萄）、荔枝、龍眼、林檎、安石榴、檳榔、留求子、千歲子、橄欖等。各種果樹還各有自己的優良品種。在果樹的栽培方麵，則普遍采用了壓條繁殖技術。據《四民月令》記載：“二月盡三月，可掩樹枝。”賈思勰注：“埋樹枝土中，令生，二歲已止，可移種矣。”由此可見，“掩樹枝”就是無性繁殖的“壓條”。這種技術可使成苗快，提早結果。另外，當時人們還較為普遍地掌握了修剪樹枝的方法。《四民月令》說：“正月盡二月，可剝樹枝。”“剝”就是修剪樹枝。通過修剪整枝，可使果樹保持合理的樹體結構和理想的樹形，以利於通風透光，促進果樹生長發育。並且，從漢代已將生長於熱帶和亞熱帶的荔枝、龍眼、橄欖、柑橘等移栽中原，並將西域所產的葡萄、苜蓿等帶回中原種植看，漢代在果樹的移植方麵已積累了豐富的經驗。
這一時期，蔬菜栽培技術也有了較大的進步。除了前文已提到過的“溫室栽培”技術在少數地方已經出現外，人們還掌握了蔬菜滲灌方法。據《氾勝之書》記載：“區種瓜，一畝為二十四科。……以三鬥甕埋著科中央，令甕口與地平，盛水甕中，令滿。種瓜，甕四麵各一子，以瓦蓋甕口。水或減，輒增，常令水滿。”這種灌溉方法係利用粗陶甕的滲透作用，既能經常保持瓜田濕潤，又能減少水分蒸發節約用水。這種方法在黃河流域幹旱和半幹旱地區較為適用。蔬菜的播種，一般一年多熟。《四民月令》中提到的二十多種蔬菜，其中瓜、芥、葵、蕪菁、大蔥、小蒜、苜蓿等，一年內出現兩次甚至兩次以上，有的在相鄰兩、三月中都提到同一蔬菜的播種。而蔬菜的種類也較以前明顯增多，僅據《氾勝之書》《四民月令》《南都賦》等書的統計，在提到的20多種蔬菜中，漢代新見的就有一半以上。這是漢代耕作技術進步的又一重要例證。
四、農田水利工程
秦漢時期的水利工程繼春秋戰國之後，在規模、技術和類型上都有很大的發展。當時，水利工程的分布以關中地區為中心，遍及全國各地，並以各地自然條件的不同，呈現出各自的特點。
黃河流域是當時中國經濟發展的重心，也是農田水利基本建設的重點地區。由於這裏地勢高，雨量較少，地麵積水少，湖泊、陂池不多，因而修建的多是灌溉渠係。漢武帝時期，由於農業生產發展的需要，在這裏修建了許多大型的水利工程，奠定了兩漢時期水利工程建設的基本格局。
元光年間（前134—前129年），漢武帝采納了鄭當時的意見，下令引渭水從長安向東開渠直通黃河，渠長300餘裏，既節省了漕運糧食的時間（原來從潼關運糧食到長安，是沿渭水上溯，大約是沿渠漕運時間的兩倍），又可灌溉民田萬餘頃。渠道開鑿的成功，表明了漢代勞動人民在複雜的地形中選線及測量技術的巨大成就。
其後不久，漢武帝又發卒萬人，開鑿了引洛河水灌溉重泉（今陝西蒲城縣東南40裏）的一條大型渠道——龍首渠。龍首渠是我國曆史上開發洛河水利史的首創工程，為今洛惠渠的前身。渠成以後使萬餘頃鹽堿地得到灌溉。由於修建這條渠道必須經過商顏山（今鐵鐮山），施工時為避免沿山腳明挖河渠造成塌方現象，人們發明了開鑿豎井、“令井下相通行水”[32]的“井渠法”，使龍首渠從地下穿過7裏寬的商顏山。“井渠法”的發明，是中國農田水利建設史上的一項重大發明。由於井渠可以減少渠水的蒸發，因而這項技術在我國北方幹旱或半幹旱地區很快得到借鑒、推廣。
漢武帝元鼎六年（前111年），又開鑿了六輔渠，以灌溉鄭國渠灌溉不到的高地。元封二年（前109年），又派人堵塞了20餘年前黃河在瓠子口（今河南濮陽西南）的決口，使農業生產遭到嚴重破壞的黃淮之間大片洪泛地區恢複了生產。
太始二年（前95年），在趙中大夫白公的提議下，漢武帝又命人開鑿了一條引涇水東南流入渭水、長約200裏、能澆地45000多頃的白渠。史書記載這項水利工程說，勞動人民“舉臿為雲，決渠為雨”，引渠水“且灌且糞，長我禾黍”[33]。白渠的興修成功，使關中地區農業生產得到了更大的發展。當時，在關中地區還有專職官員管理水利工程。據《漢書·息夫躬傳》記載，哀帝時息夫躬曾“持節行護三輔都水”。
在比較幹旱的北方地區，如甘肅、新疆等地，也有不少水利設施。據《史記·河渠書》記載：“朔方、西河、河西、酒泉皆引河及川穀（水）以溉田。”這是漢武帝時候的情形。東漢時期，這裏也有不少水利工程，“激河浚渠為屯田”[34]。當時，在新疆的屯田區也多有灌溉工程，在今沙雅縣東仍可看到紅土所築長達100多公裏的渠道遺跡，渠寬約8米，深約3米，當地人稱之為“漢人渠”。在若羌縣的一個漢代灌溉係統，幹支渠上都設有閘門。新疆特殊的水利工程坎兒井，有人認為就是西漢時人們借鑒修建龍首渠時所采用的井渠法而發明創造的。
秦漢時期，我國的江淮、江漢地區也是重要的農業區。這一地區由於湖泊、沼澤、天然陂池較多，因而農田水利建設主要是為天然陂池修埋作堰、開設閘門、修理水路，或攔蓄山間溝穀水，使之成為人工陂池，以灌溉農田。這種水利工程各地都有，但具體形式又有所不同，分別稱壩、堰、陂、池、塘等。西漢時召信臣在南陽地區興修了數十處工程，最著名的六門堨，又稱六門陂，“溉穰、新野、昆陽三縣五千餘頃”[35]。東漢時，杜詩任南陽太守，也大力提倡“修治陂池，廣拓田土，郡內比室殷足”[36]。杜詩還發明了“水排”，是中國早期水力利用的重大成就。由於召信臣、杜詩等人的大力提倡，南陽地區水利事業十分發達，從而為當地農業生產發展、進而使南陽成為當時全國的一大都市起到了巨大的推動作用。
東南沿海地區，由於陸地海拔很低，且易受海潮侵襲，因而這裏的農田水利工程建設也與其他地區不同。其農田水利主要在於排除內潦積水，將下濕沮洳地改造成良田。工程措施主要是治理陂塘，為天然湖泊築堤，治理塘浦和興建海塘等。東漢時，會稽太守馬臻還在今浙江紹興境內修建了鑒湖水利工程，這是長江以南最古老的大型水利工程之一。該工程就是在一些分散的湖泊下緣修築一道長圍堤，使之形成蓄水湖泊。
總之，秦漢時期各地水利工程的興修，對於促進當地經濟的開發和農業生產的發展，起到了十分重要的作用。這些水利工程凝集著我國各族人民的智慧和汗水，是秦漢文明的重要組成部分。