Quan trắc công trình thủy lợi bao gồm hai phương pháp chính là: Phương pháp quan trắc công trình thủy lợi trực tiếp (đo thủ công) và phương pháp quan trắc công trình thủy lợi gián tiếp (đo bán tự động và đo tự động). Trong một công trình có thể tồn tại song song cả hai phương pháp. Việc lựa chọn phương pháp quan trắc phụ thuộc vào nội dung quan trắc, loại thiết bị và điều kiện kinh tế - kỹ thuật của công trình.