關停工業企業、整治農村面源污染、治理城市污水、保持庫區水土等，為了保證“一庫清水往北流”，湖北在丹江口庫區范圍內采取了多種措施防控污染，改善水源地生態環境。
據湖北省移民局副局長陳萬波介紹，丹江口庫區總計關停了127家工業企業。庫區關停的企業大多為汽車、汽配、造紙、黃姜、水泥、電石生產等高耗能、高污染企業。丹江口庫區所在的湖北十堰市環保局副局長汪堯平介紹說：“這么多企業為十堰地區的經濟發展做出了巨大貢獻，但是為了確保清水北流，這里的人民犧牲了自己的發展利益。”
與此同時，農業面源污染也一直是治理重點。庫區各縣市的農村設置了垃圾桶、垃圾回收站，有的地方還自創了簡易的污水處理過濾設備，將垃圾留下，讓清水流入漢江。
在整個庫區，十堰市截至目前總計投入10億元，沿漢江建立13個污水處理廠，日平均污水處理能力總計46.4萬噸，大大改善了庫區過去存在的污染問題。
據湖北省移民局介紹，除了治理污染，水土保持也是重要領域。近幾年，庫區退耕還林、建設生態公益林、治理石漠化、保護濕地等，不僅有實際措施，還納入規劃，從制度建設和執法兩方面加強力度。
丹江口庫區及其上游是南水北調中線工程的水源地，位于漢江中上游，天然入庫水量408.5億立方米。
