《水经注》对于中国地理学的发展做出了重要贡献，在中国和世界地理学史上有重要地位。《水经注》中山川景物的描写，还被作为文学作品受到后人高度评价。书中的缺点也有：他因为是北朝人，所以南方水系的记录有些简单，其中还有些差错。 当然，如此宏富的巨作，受到当时时代和条件的限制，难免存在不少错误。唐代杜佑在《通典》中即已明确指出其黄河河源问题上的“纰缪”。另外由于他不可能到边远地区和南方进行实地调查，这方面错误也较多些。有些地方的引书也不尽可信等等，但这些并不损害全书价值。
《水经注》原有40卷，宋初已缺5卷，后人将其所余35卷，重新编定成40卷。由于迭经传抄翻刻，错简夺伪十分严重，有些章节甚至难以辨读。明清时不少学者为研究《水经注》做了大量工作，有的订正了经注混淆500余处，使经注基本恢复了原来面貌。有的做了不少辑佚工作，更多的是做了校勘注疏工作，清末著名学者杨守敬与其弟子熊会贞用了毕生精力撰写了《水经注疏》和编绘了古今对照、朱墨套印的《水经注图》，江苏古籍出版社出版了有段熙仲点校、陈桥驿复校的《水经注疏》，为今后研究利用《水经注》提供了方便。
戴震校勘《水经注》，删去妄增之字一千多个 ，改正错讹三千多处，补葺阙佚两千多处，足见功夫之深，如段玉裁所说：“凡故训、音声、算数、天文、地理、制度、名物、人事之善恶是非，以及阴阳、气化、道德、性命，莫不究乎其实。”——《戴震全书》
郦道元在给《水经》作注过程中，十分注重实地考察和调查研究，同时还博览了大量前人著作，查看了不少精确详细的地图。据统计，郦道元写《水经注》一共参阅了437种书籍。经过长期艰苦的努力，郦道元终于完成了他的《水经注》这一名著。《水经注》共40卷(原书宋朝已佚五卷，今本仍作40卷，是经后人改编而成的)，30多万字，是当时一部空前的地理学巨著。它名义上是注释《水经》，实际上是在《水经》基础上的再创作。全书记述了1252条河流，及有关的历史遗迹、人物掌故、神话传说等，比原著增加了近千条，文字增加了20多倍，内容比《水经》原著要丰富得多。是我国最全面、最系统的综合性地理著作。该书还记录了不少碑刻墨迹和渔歌民谣，文笔绚烂，语言清丽，具有较高的文学价值。
《水经》是中国第一部记述河道水系的专著。旧传为西汉桑钦所作。经清代学者考证，大概是三国时人所作。原书列举大小河道137条，内容非常简略。郦道元就力之所及，搜集了有关水道的记载和他自己游历各地、跋涉山川的见闻为《水经》所注，对《水经》中的记载以详细阐明并大为扩充，介绍了1252条河流。注中除记载水道变迁沿革外，还记叙了两岸的山陵城邑、风土人情、珍物异事。凡北魏以上的掌故、旧闻都可以得到考证。单以兵要地理资料一项而言，全注记载的从古以来的大小战役不下300次，许多战例都生动地说明了熟谙地理，利用地形，争夺桥梁、险道、仓储的重要性。《水经注》对研究中国古代的历史、地理有很多的参考价值。