本處灌區位於臺灣西北部,即桃園縣境內桃園、中壢一帶,俗稱桃園台地,地勢自東南向西北傾斜與臺灣海峽相界,由東南部高亢地勢,以1%坡度向西北沿海延伸,區內河流短促,雨水貯留時間甚短,可能引用之水源有限,一向為看天種植之常旱田地,僅靠於台地傾斜起伏處鑿地築池,利用天然雨水貯存以供灌溉,因此當時台地上可耕地面積約有27,000公傾,而埤池占地卻廣達8,000餘公頃,尤其大小不一,數量達一萬餘處,可謂埤池星羅棋佈,處處可見,形成本地區之特色。然因受氣候雨量之影響,灌溉用水仍然不足,無法達到二期作之目標,如逢久旱,水源枯竭,稻禾枯萎,池底龜裂,農民苦不堪言,部分耕地因而轉種甘藷、茶樹,甚至任其荒無,地方農民殷切需求穩定水源之水利建設。隨著石門水庫的興建、桃園大圳的修築及灌區內池塘之整建,整合成一個完善的灌溉水路系統,讓看天田變成良田。
按照臺灣農業氣候分區,本地區位處北部,屬於亞熱帶之濕熱氣候,全年均適宜作物生長,平均溫度為攝氏21度,夏季長而溫度高,平均達攝氏27.6度,冬季短而溫度略低,平均僅攝氏15度。根據統計,平均年兩量達2,000公厘左右,雨量在季節分配上,夏季雖較冬季為多,但冬季並不過分乾旱,以本區水稻生長期即每年2月至10月,9個月期間可能利用之有效雨量率約達20%以上。區內耕地土壤粘質壤土所占土比例最高,約為39%,砂質壤土則占26%,輕粘土再次之約占18.6%,砂質粘壤土最少,僅占16.4%。
灌溉水源主要由桃園大圳、光復圳、大漢溪流域及各貯水池、河水堰組成。
本灌區全為兩期稻作種植一般第一期作應在每年「清明」以前完成插秧,本田灌溉日數約需120天,第二期作則應在每年「立秋」前插秧完成,本田灌溉日數約110天,田間需水量為2,000公厘之水深(即每公頃20,000立方公尺之水量),於每期稻作灌溉開始前,由本處按照各地區之土壤狀況、耕種情形及貯水池蓄水量、河水堰流量、石門水庫放水量、或其他水源情形與過去各地區用水量、水路輸水損失量、灌溉期距、放水斷水時間等,擬訂初步輪灌計畫,分別交由各地工作站及水利小組開會商討,決定配水計畫。
進水口以下幹支分線、河水堰、貯水池等之引水、放水。由水路管理員負責。輪區水門之水量調節,由灌溉管理員負責。各單區之配水與田間灌溉,由水利小組負責。