地下水灌溉的弊端主要包括：
引起土地鹽鹼化和沼澤化：長期使用含有較高鹽分的地下水灌溉會導致土地鹽鹼化，影響土壤的質量和農作物的生長，甚至影響土地的二次利用。
土壤污染和退化：使用受污染的地下水灌溉農田，會使土壤結塊變硬，無法耕作，同時農作物會因吸收氯離子、硫酸鹽等減產、死亡，甚至影響人體健康。
影響農畜產品質量：長期用污染的地下水灌溉農田，會使農作物出苗不齊、植株矮小、葉片萎黃及農副產品重金屬超標等問題，引起農產品質量下降。
影響工業生產：污染還會使地下水硬度增加，在生產過程中易增加設備消耗，還易產生殘次品，因此企業往往需要對硬度強的水進行軟化處理，增加了生產成本。
浪費水資源：井水灌溉蔬菜需要額外消耗大量的水資源，這不僅增加了農業生產成本，還浪費了珍貴的水資源。
生態環境問題：由於地下水的過量開採，也出現了水位持續下降等一系列生態環境問題。特別是西北灌區降水稀少，蒸發強烈，地下水的補給較少，且相當一部分還要消耗於非耕地的蒸發，維持天然植被的存活。在缺乏排水的條件下灌區內部長期使用含鹽的地下水進行灌溉，使地下水礦化度增加，土壤鹽漬化加劇，灌區邊緣天然植被退化，沙丘向灌區推進。