Напояването в поречието е с твърде стари традиции. Началото се свързва с ХІV -ХV столетие, когато в поречието на р. Марица започва отглеждането на оризовата култура, която по-късно се разпространява и в поречието на р.Тунджа. Постепенно напояването се прилага при отглеждането и на други култури, но по размер остава ограничено, на малки площи в терасите на р. Тунджа и притоците й. Значително развитие на напояването се осъществява с изграждането на основните водоизточници и големите напоителни системи в поречието в периода от петдесетте до края на осемдесетте години.

Почви и почвено плодородие. В почвено отношение тези равнини се характеризират с преобладаването на излужени канелени горски почви, канелено подзолисти почви и на алувиалните т.н. “ливадни” почви. Те имат високо плодородие. При нормални години, зимните валежи и топенето на снеговете осигуряват на почвения профил запаси достигащи почти до пределната полска влагоемност. Те съответстват на една поливка, което създава условия за успешно отглеждане на житните култури без напояване. За останалите култури напояването осигурява увеличение на добивите от 20% до 100%.

Климат и климатични предпоставки за необходимостта от напояване. Климатичните характеристики на поречието го определят като част от преходно континенталната зона на Маришкия басейн със сравнително по-мека зима и топло лято. Валежите като основна компонента на поливния режим на културите се характеризират със средногодишна стойност около 608 m m , която е на границата на водопотреблението на културите през вегетационния период. Силно изразената неравномерност на разпределение на валежите през годината, произтичаща от малкото им количество през летните месеци (таблица 1.4) и високата честота на периоди без валежи в същите месеци (таблица 1.5) предопределя необходимостта от напояване.

• Казанлъшка напоителна система. Според разработените проекти е предвидено напояване на цялото Казанлъшкото поле. До момента напоителната система е изградена само върху площите източно от град Казанлък, разположени върху левия и десния бряг на р.Тунджа, с което е обособена т.н. напоителната система “Източно Казанлъшко напоително поле” Водите се подават от яз. “Копринка” гравитачно с два магистрални канала.
• Напоителна система “Юлиево”. В поречието на р. Тунджа, в участъка от ПС “Ръжена” до “опашката” на езерото на яз. “Жребчево” са изградени напоителни полета обособени в напоителна система “Юлиево”. Като водоизточник се използват главно допълнителната приточност на реката и води от яз “Копринка”. Въпреки че в технологично отношение е самостоятелно обособена тя се води административно като част от “Казанлъшка напоителна система”.
• Напоителна система “Стара Загора”. Напоителната система е изградена за напояване на площите разположени югоизточно и южно от гр. Стара Загора. Това е най-равнинната част на Старозагорското поле, което е позволило по-голямата част от площите (около 80%) да се изградят за гравитачно напояване. Основният водоизточник е яз. “Копринка”. Водите се прехвърлят с деривация през Средна гора и след енергийното им преработване от ВЕЦ “Стара Загора” се подават към напоителната система.
• Напоителна система “Средна Тунджа”. Основният водоизточник е яз. “Жребчево”. В него се регулират водите от средното течение на р. Тунджа и са предназначени изцяло за напояване. Енергийно, на подчинен график се преработват само част от водите на язовира. Другата част се подава директно от язовира за напояване. По този начин се използва разполагаемият напор от язовира вместо за енергодобив за избягване в Новозагорското поле на помпено напояване на по-голямата част от поливните площи и намаляване на необходимия помпен напор за останалите. В рамките на напоителна система “Средна Тунджа” в зависимост от местоположението напояваните площи и вида на свързващата ги деривация са се обособили три напоителни масиви:

• Напоителна система “Ямбол”. В Ямболското поле освен площите напоявани от яз.”Жребчево” има изградени напоителни полета, на които водоизточниците са директни водовземания от р. Тунджа или помпени станции, водохващания и язовири изградени на нейни притоци. Те са обединени в напоителна система “Ямбол”. Най-голямато от тях е напоително поле “Цанко Церковски” с водоизточник едноименния язовир изграден на р.Мочурица.
• Напоителна система “Елхово”. В нея са обединени напояваните площи и водоизточниците им разположени в Елховското поле. По-големите от тях са напоително поле “Бояново”, в момента с чувствително намалени площи, напоителна поле “Болярово”, с водоизточници яз. “М. Шарково” и яз.”Дъбово”. Напоително поле “Елхово” обхващащо главно площите с водоизточници р.Синоповска, р. Араплийска , р. Калница

Състояние на напоителните системи. Последната оценка на техническото състояние на напоителните системи в поречието е направена спрямо 31 Декември 1998 г. Предложените да отпаднат площи и оценените като годни за напояване е одобрено РМС 663/22.10.1999 г. Резултатите за поречието са представени в колона 2 на Таблица 1.6. Общата оценка е, че в сравнение с останалите поречия процентът на отпадналите поливни площи не е голям. Главно са отпаднали помпено напоявани площи с по-висок помпен напор, с разрушени помпени станции и основни съоръжения. По-високият ефект на напояването в поречието е съхранил гравитачно напояваните площи. От тях са отпаднали само тези които са били периодически необезпечени с вода.