坎儿井是我国新疆荒漠地区一种特殊灌溉系统，新疆坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。

新疆是一个干旱、半干旱地区，降雨稀少。南疆地区与北疆地区相比更为干旱，大约相当于我国华北地区降水量的十分之一。显然，单靠大气降水进行农业生产是不行的。所以，新疆的农业生产，特别是南疆的农业生产自开始就是灌溉农业，水利建设成为发展农业的关键。

汉代，由于屯田事业的兴起，新疆的水利建设的技术和规模都有了比较大的发展。东汉将领索励率兵屯田楼兰，横断注滨河。“河断之日，水奋势激，波陵冒堤，……大战三日，水乃回减，灌浸沃衍，胡人称神。大田三年，积粟百万。”在米兰遗址，至今还存有比较完整的汉代水利灌溉系统。该系统从米兰河引水为总干渠，下分七条支渠，环绕古城。主干渠与支渠建有总闸和分闸，随时开闸引水和放水。这种水利控制工程比较复杂，技术要求较高，特别对引水的关键部位—渠口工程，必须仔细勘测，“相度得当”。根据调查，该灌溉区控制土地面积约4.5万亩，其中农耕土地1.7万亩。如果将1.7万亩土地投入灌溉和生产，需要一千人，劳动八至十年才能完成。这种大规模的农田水利建设，是分散的绿洲个体农民根本无法完成的。在沙雅也发现汉代水利工程的遗迹。有一条古渠位于喀拉黑炭巴扎之西，长达100多公里。渠为红土所筑，宽约6米。在渠旁及遗址中，发现有汉代五铢钱和陶片等。轮台是汉朝最早进行屯田的地方，在这里汉代沟渠田界痕迹显然可见。水利建设规模的扩大和技术水平的提高，为农业的发展创造了条件。

魏晋南北朝时期，受中原文化的影响，高昌各地均设有专管水利的官吏—水曹，并建立了严格的用水制度。到了唐代，安西都护府设有专门管理水利工程的机构—掏拓所，并置掏拓使以主其事。兴修水利所用劳动力，由农户按地亩摊派。其后，至元明清各代，新疆各地管理水利的机构和官员的名称虽有变化，重视水利，严格用水制度的内涵却没有多大变化。在兴修水利的实践中，新疆各族人民不断探索，学习外地经验，创造发明了“坎儿井”技术。坎儿井也称“井渠”，南疆各地都有，而以吐鲁番为最多。其法：利用地形坡度，选择一地开挖一井，然后每相隔40～50米加开一井，井与井之间凿地洞相连，犹如串珠，各井底部相通，以第一井之水，溢而人第二井，次第而下，水从最末一井导出地面，再通过地面渠道浇灌农田。坎儿井有长数十里的，也有长数百里的，日浇田三五亩至数十亩不等。它主要是防止渠水蒸发而最大限度的利用水源。