《水经注》是一部不朽的地理名著，它对后世具有重大贡献。首先，它是我国地理学史上无出其右的河流水文地理名著。无论是已失传的唐李吉甫的《元和郡县图志》、金蔡珪的《补正水经》，还是尚存的清黄宗羲的《今水经》《水道提纲》都无法与《水经注》相比。其次，它是区域地理的代表作。《水经注》以西汉王朝的版图为基础，兼及域外，对如此广大的地域内的河流及流域进行综合性描述，前所未有。再次，《水经注》广泛涉及地名学、文学等其他学科，文字生动，内容多变，包罗万象，牵涉广泛，具有如此高度学术价值的专著，同时内嵌了作者热爱祖国，期盼祖国统一的丰富感情，具有极强的感染力。
（一）自然地理
《水经注》以水道为纲，研究的主要对象是河流水文。因此它的主要贡献在地理学方面。我们从地理学的两大分支学自然地理和人文地理两方面进行评述。
在自然地理上的贡献，首先在河流水文方面。《水经注》中不仅记载了有水河道，而且还记载了无水旧河道二十四条，这些记载为今天寻找地下水源提供了线索。
《水经注》从河流的发源到入海，举凡干流、支流、河谷宽度、河床深度、水量和水位季节变化、含沙量、冰期以及沿河所经的伏流、瀑布、急流、滩濑、湖泊等等都广泛搜罗，详细记载。这些记载，都能紧紧地扣住这些河流的自然地理特点。绝不是千篇一律，即使是名不经传的小河流，亦追根溯源。
关于河流发源的记载，如卷九中的清水（今卫河）、沁水（今沁河）、淇水（今淇河）三条河流都是发源于太行山南麓或西麓的小河。郦道元为其作注，清楚表明：清水以太行山南麓的一些陂池和泉水为水源、沁水源头为太行山西麓宽广的冲积扇、淇水水源为瀑布急流。从中足可见，郦道元研究得细致认真。
《水经注》中对峡谷和滩濑的描述，资料亦十分翔实。峡谷对研究河川自然地理有重要的作用。全书记载峡谷近三百处，如黄河的孟门、龙门、三门诸峡，洛水的伊阙，长江的三峡，珠江的高要峡，湘江的空泠峡等等，对今人的研究有重要的参考价值。滩濑对研究河床变化有着重要意义，全书对滩濑的记载不计其数，给后世研究留下了宝贵的资料。
瀑布不仅是河床岩石构造和岩性变化的重要依据，同时也是河流溯源侵蚀的显著标志。在大部分情况下，河流总是透过侵蚀和淤积过程来平整流动途中的不平坦之处。经过一段时间以后，河流那长长的纵断面（坡度曲线）形成一平滑的弧线：河源处最陡，河口处最和缓。瀑布中断了这弧线，它们的存在是对侵蚀过程进展的一个测定。侵蚀作用的速度取决于特定瀑布的高度、流量、有关岩石的类型与构造以及其他一些因素。因此，对比古今瀑布的描述，就能够算出侵蚀速度等要素。《水经注》全书共记载瀑布六十多处，为后世的研究提供了相当重要的资料。
《水经注》对北方河流的冰冻期亦有记载。如卷一《河水》经“出其东北陬”注中记载黄河“寒则冰厚数丈”，这就是冰层的厚度。除此之外，书中还有对冰冻时段、采冰时期、积蓄量的记载。
《水经注》记载了各种自然灾害，有水灾、旱灾、风灾、蝗灾、地震等，记载的水灾共三十多次，地震有近二十次。描述了历史上和当时的洪水暴发的情况，这些记载包括洪水暴发时间、洪水大小等情况，相当具体、翔实。这些历史水文资料大多为郦道元实地考察收集而来，有的得之于古书记载，有的则得之于许多河流上的石人或测水石铭的记录，非常珍贵，对于我们今天研究洪水的发展变化规律，防汛救灾具有重要参考价值。
这本专著记述的水体之全，当世罕有。除河流外，书中还记载了湖泊、沼泽、泉水、井等等。
《水经注》中湖泊、沼泽的记述达五百余处，对各种类型湖泊的记载也颇为详细。非排水湖，如蒲昌海（今罗布泊）、卑禾羌海（今青海湖）等；排水湖，如彭蠡泽（今鄱阳湖）、洞庭湖、叶榆泽（今云南洱海）等；人工湖，如芍陂、长湖等；以及沿海的潟湖，如“温水”的卢容浦、朱吾浦、四会浦、寿冷浦、温公浦等。郦道元还注意了湖泊与河流之间密切的水文关系，他多次指出：湖泊可以调节河流水量，洪水时，河流将洪水排入湖泊；旱季，湖泊又将洪水补给河流。这对于我们今天抗旱防涝、兴修水利很有启发。
全书记载有温泉三十一个，对各个温泉的特点、水温、矿物质、生物等情况进行了比较详细的叙述。其中可以治病的温泉有十二个，经常有许多人到那里治病。对各地温泉水温的记载尤为具体、详细，按照温度不同，从低温到高温分五个等级，依次为“暖”“热”“炎热特甚”“炎热倍甚”和“炎热奇毒”。“炎热特甚”的温泉可以将鸡、猪等动物的毛去掉；“炎热倍甚”能将人的足部烫烂；“炎热奇毒”泉水可以将稻米煮熟。这些记载为研究我国地热变迁史提供了宝贵资料。对于温泉中的矿物质和生物，郦道元也分别予以具体叙述，如有的温泉有硫磺气，有的有盐气，有的有鱼等。
除了对各种水体的记载外，这本书也涉及了不少自然地理学其他方面的内容。所记各种地貌，高地有山、岳、峰、岭、坂、冈、丘、阜、崮、障、峰、矶、原等，低地有川、野、沃野、平川、平原、原隰等，仅山岳、丘阜地名就有近两千处，喀斯特地貌方面所记洞穴达七十余处。植物地理方面记载的植物品种多达一百四十余种，书中还对各地植物生长的地区性分布进行了记载，描述了我国东部湿润地区的沼泽植被、水生植被的情况和西北干燥地区的草原、荒原植被情况。动物地理方面记载的动物种类超过一百种，对各地的特种动物进行了详细记载，如伊水的鲵鱼，若水的象、犀、钩蛇，叶榆河的猩猩、髯蛇，吊乌山的候鸟，河水的猴猿、野牛、野羊，长江的鳄鱼，交道县的犹猢，霍塘峡的猿等，这些记载具有很珍贵的价值。
（二）人文地理
《水经注》包罗万象，在人文地理学方面，它几乎涉及了全部的分支学科，如经济地理学、城市地理学、社会文化地理学等等。其中经济地理学又扩展包括农业地理学、工业地理学、交通运输地理学等领域。
《水经注》对农业地理情况进行了全面记载，包括种植、畜牧、林业、渔业、打猎等许多方面。书中记载了大量农田水利建设工程的资料，对各地的陂、塘、堤、堰的兴废情况以及运河渠道的开凿情况等作了仔细描述。其中较著名的水利工程就有二十八项，如都江堰、白渠、龙首渠、郑国渠、灵渠、六门碣等。这部专著对这些著名水利工程的兴建原因、经过、规模大小及后代兴废情况的记载比前人要详细、丰富得多，内容完整详尽，反映了我国古代劳动人民在农田水利建设方面所取得的巨大成就，为研究古代水利提供了方便。书中对全国具有系统灌溉工程的几个大型农业区的生产情况作了重点描述，对于了解我国古代农业生产技术很有帮助。书中对边疆地区的农业也进行了记载，如轮台以东广饶水草的绿洲农业，西南地区温水流域的原始农业等，我们可以从中了解不同地区的农业生产特点。书中对资源开发和利用的描述也很有特色，对于今天的资源保护和利用具有一定的借鉴意义。例如关于湖泊的开发利用，《水经注》就进行了详细论述，指出其应该包括湖泊的灌溉效益以及湖泊的资源开发，这要从多方面着手，既要注意矿产资源的开发利用，也要顾及动、植物资源的开发利用和湖泊旅游资源的开发利用。
郦道元生活的时期，工业还处于非常落后的手工业阶段。尽管如此，《水经注》记载的工业地理资料亦相当完备。涉及了采矿、冶金、造纸、食品、纺织等方面。在采矿、冶金方面，书中记载的能源矿物包括煤炭、石油、天然气；金属矿物包括金、银、铜、铁、锡、汞；非金属矿物包括雄黄、硫磺、盐、石墨、云母、玉、石材等等，并介绍了一些地区的金、银、铜、铁、锡等金属的冶炼场所和冶炼设备。其中对屈茨地区（今新疆吐鲁番地区）的冶铁工业的记载更为详细、具体，既记载了冶铁所用的燃料、原料等，又记载了产品的销售地区等情况，是我国古代关于用煤炼铁的较早的明确记载。手工业中着重记载的是制盐业，包括海盐、池盐、井盐、岩盐等。介绍了各地大小盐场二十余处，把产区的地理位置、采掘方法、产品性状、供销范围等都作了详细的记载。在食品方面，《水经注》记载了三处名酒的酿造情况，为研究我国酿酒技术和酒文化提供了资料。
在交通运输地理方面，亦有大量的记载。占第一位的当然是水运，全书记载的河渠水道，绝大部分涉及航运。不仅包括了天然河流和航运，也记载了许多的运河，例如卷八记载的古代黄淮间的运河就相当有价值。其次也记载了各类陆路。包括了域外通道、南北通道、险要的栈道、山道以及大量的桥梁和津渡，其中仅桥梁就记有一百座左右，津渡也近一百处。
《水经注》在城市地理学方面的记载可谓丰富多彩。全书记载的县级城市和其他城邑共二千八百余座，古都一百八十余座，是研究历史城市地理的珍贵资料。除此之外，还记载了部分国外城市，如今印度河、恒河流域的古都波罗奈城、巴连弗邑、王舍新城、瞻婆国城等等，是后世研究中南半岛等地古代城市的罕有的文字资料。书中还记载了大量的镇、乡、亭、里、聚、村、墟、戍、坞、堡十类小于城邑的聚落体系，约有一千处，对研究古代聚落地理有珍贵的参考价值。
对于社会文化地理方面亦不曾遗漏。由于郦道元生活的时代曾进行过地理上人口大迁徙，《水经注》记载了很多反映人口迁徙的情况，以及很多少数民族的分布、语言、风俗、汉化等，如匈奴、犬戎、羯、于越、骆越、五溪蛮、三苗、马流、雕题、文狼等族，不胜枚举。
（三）地名学
地名学是研究地名的由来、语词构成、含义、演变、分布规律、读写标准化和功能，以及地名与自然和社会环境之间关系的学科。地名研究源远流长，中国古籍中不仅记载了大量地名，而且对许多地名的读音、含义、位置、沿革以及命名规律都有阐述。
