การชลประทานแบบแอ่งน้ำระดับพื้นดินนั้น ในอดีตเคยใช้ในพื้นที่ขนาดเล็กที่มีพื้นผิวราบเรียบซึ่งล้อมรอบด้วยคันดิน โดยน้ำจะถูกส่งไปยังแอ่งน้ำทั้งหมดอย่างรวดเร็วและปล่อยให้ซึมลงไป ในแอ่งน้ำแบบดั้งเดิมนั้น จะไม่อนุญาตให้น้ำไหลออกจากแปลงนาเมื่อมีการชลประทานแล้ว การชลประทานแบบแอ่งน้ำเป็นที่นิยมในดินที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างต่ำ^{[ 1 ]}นี่เป็นวิธีการชลประทานแบบผิวดินเช่นกัน โดยทั่วไปแล้วแปลงนาจะถูกจัดวางให้เป็นไปตามรูปทรงธรรมชาติของที่ดิน แต่การนำเทคโนโลยีการปรับระดับด้วยเลเซอร์และการปรับระดับที่ดินมาใช้ ทำให้สามารถสร้างแอ่งน้ำรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ได้ ซึ่งเหมาะสมกว่าสำหรับการทำไร่ขนาดใหญ่ด้วยเครื่องจักร

การชลประทานแบบร่องน้ำทำโดยการสร้างร่องน้ำขนาดเล็กขนานไปตามความยาวของแปลงนา โดยขนานไปกับทิศทางความลาดชันหลักของพื้นที่ น้ำจะถูกส่งลงไปที่ปลายด้านบนของแต่ละร่อง และไหลลงไปตามแปลงนาด้วยแรงโน้มถ่วง การจ่ายน้ำอาจทำได้โดยใช้ท่อที่มีประตูระบายน้ำ ระบบกาลักน้ำ และคูน้ำ หรือระบบที่ไม่มีคันดิน ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความลาดชัน ความขรุขระของพื้นผิว และรูปร่างของร่อง แต่ที่สำคัญที่สุดคืออัตราการไหลเข้าและ อัตรา การซึมผ่าน ของดิน ระยะห่างระหว่างร่องที่อยู่ติดกันขึ้นอยู่กับชนิดของพืช โดยทั่วไประยะห่างจะอยู่ระหว่าง0.75 ถึง 2 เมตร (2.5 ถึง 6.6 ฟุต)พืชจะถูกปลูกบนสันดินระหว่างร่อง ซึ่งอาจมีพืชเพียงแถวเดียวหรือหลายแถวในกรณีของระบบแบบแปลง ร่องอาจมีความยาวตั้งแต่ไม่ถึง100 เมตร ถึง 2,000 เมตร (0.062 ถึง 1.243 ไมล์)ขึ้นอยู่กับชนิดของดินสถานที่ และชนิดของพืช โดยทั่วไปแล้ว ร่องน้ำที่สั้นกว่าจะทำให้การกระจายน้ำสม่ำเสมอมากขึ้น แต่ก็ทำให้มีโอกาสสูญเสียน้ำจากการไหลบ่ามากขึ้นเช่นกัน การชลประทานแบบร่องน้ำเหมาะอย่างยิ่งสำหรับพืชไร่ขนาดใหญ่ เช่น ฝ้าย ข้าวโพดและอ้อยนอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมพืชสวนต่างๆ เช่นส้มผลไม้มีเมล็ดแข็งและมะเขือเทศ    

น้ำอาจใช้เวลานานพอสมควรในการไหลไปถึงอีกด้านหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าน้ำจะซึมลงไปในดินบริเวณต้นน้ำเป็นเวลานานกว่าปกติ ส่งผลให้การกระจายน้ำไม่สม่ำเสมอ โดยมีปริมาณน้ำมากบริเวณต้นน้ำและน้อยบริเวณปลายน้ำ ในกรณีส่วนใหญ่ ประสิทธิภาพของการชลประทานแบบร่องน้ำสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มความเร็วในการไหลของน้ำไปตามแปลง (อัตราการไหล) ซึ่งสามารถทำได้โดยการเพิ่มอัตราการไหล หรือโดยการใช้วิธีการชลประทานแบบกระชาก การเพิ่มอัตราการไหลไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงการกระจายน้ำให้สม่ำเสมอเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณน้ำทั้งหมดที่จำเป็นในการชลประทานอีกด้วย

ระบบชลประทานแบบแถบขอบ หรือที่รู้จักกันในชื่อระบบชลประทานแบบคันดินกั้น หรือระบบชลประทานแบบอ่าว อาจถือได้ว่าเป็นระบบผสมผสานระหว่างระบบชลประทานแบบแอ่งน้ำและระบบชลประทานแบบร่องน้ำ โดยแบ่งแปลงนาออกเป็นหลายอ่าวหรือแถบ แต่ละอ่าวคั่นด้วยคันดินกั้น (ขอบ) โดยทั่วไปแล้ว อ่าวจะมีขนาดกว้างและแคบกว่าระบบชลประทานแบบแอ่งน้ำ และวางแนวให้ขนานกับความลาดชันของแปลงนา ขนาดของอ่าวโดยทั่วไปจะกว้าง10 ถึง 70 เมตร (10 ถึง 80 หลา) และยาว 100 ถึง 700 เมตร (110 ถึง 770 หลา)น้ำจะถูกส่งเข้าไปที่ปลายด้านบนของอ่าว ซึ่งมักจะสร้างขึ้นเพื่อให้มีสภาพการไหลอย่างอิสระที่ปลายด้านล่าง การใช้เทคนิคนี้ที่พบได้ทั่วไปอย่างหนึ่งคือการชลประทานทุ่งหญ้าสำหรับการผลิตนม    

การชลประทานแบบน้ำท่วมฉับพลัน (จากคำภาษาอังกฤษ spate ซึ่งหมายถึง: ก. น้ำท่วมหรือการท่วม ข. แม่น้ำที่ท่วมตลิ่ง) ใช้ประโยชน์จากน้ำท่วมตามฤดูกาลของแม่น้ำ ลำธาร สระน้ำ และทะเลสาบ เพื่อเติมน้ำในอ่างเก็บน้ำ เป็นวิธีการชลประทานแบบโบราณในภูมิอากาศแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งในตะวันออกกลาง แอฟริกาเหนือ เอเชียตะวันตก แอฟริกาตะวันออก และบางส่วนของละตินอเมริกา^{[ 7 ]}

ในการชลประทานแบบน้ำท่วมฉับพลัน น้ำจะถูกผันจากลำน้ำที่ปกติแห้งแล้งเมื่อแม่น้ำมีน้ำท่วมฉับพลัน น้ำท่วมจะถูกส่งไปยังทุ่งนา โดยอาจทำได้โดยการรับน้ำจากแหล่งน้ำภายนอก การสร้างทางเบี่ยงน้ำ หรือการสร้างคันดินขวางลำน้ำ น้ำท่วมซึ่งโดยทั่วไปจะคงอยู่เพียงไม่กี่ชั่วโมงหรือไม่กี่วัน จะถูกส่งผ่านเครือข่ายของคลองส่งน้ำหลัก คลองส่งน้ำรอง และบางครั้งอาจมีคลองส่งน้ำย่อยอีกด้วย พื้นที่ชลประทานอาจมีขนาดตั้งแต่ไม่กี่เฮกตาร์ไปจนถึงกว่า25,000 เฮกตาร์ (62,000 เอเคอร์ )

ระบบชลประทานแบบน้ำท่วมฉับพลันต้องใช้ความพยายามในการจัดการอย่างมากเพื่อควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของน้ำ เนื่องจากน้ำที่ไหลเร็วสามารถเคลื่อนย้ายตะกอนได้เป็นจำนวนมาก ความสูงของตลิ่งแม่น้ำและองค์ประกอบของพื้นแม่น้ำจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว การเบี่ยงเบนการไหลของพลังอันทรงพลังที่สามารถเคลื่อนย้ายหิน ดิน และวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ในการเบี่ยงเบนเส้นทางของน้ำอาจเป็นเรื่องยาก^{[ 8 ]}