ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ (อีสาน) ครอบคลุมพื้นที่ 103.5 ล้านไร่ หรือประมาณ 1 ใน 3 ของประเทศ ประกอบด้วย 20 จังหวัด มีประชากร 21.9 ล้านคน มีลุ่มน้ำหลักที่สำคัญ 3 ลุ่มน้ำ คือ ลุ่มน้ำโขงอีสาน ลุ่มน้ำชี และลุ่มน้ำมูล มีพื้นที่การเกษตร 63.85 ล้านไร่ แต่เป็นพื้นที่เกษตรชลประทานเพียง 8.69 ล้านไร่ (ร้อยละ 13.61 ของพื้นที่การเกษตร) พื้นที่การเกษตรส่วนใหญ่ยังอาศัยน้ำฝน ประชาชนประสบทั้งปัญหาน้ำท่วมซ้ำซาก และปัญหาขาดแคลนน้ำอันเกิดจากฝนทิ้งช่วงในฤดูฝนและการขาดแคลนน้ำในฤดูแล้ง แหล่งกักเก็บน้ำต้นทุนมีน้อย เนื่องจากพื้นที่เป็นที่ราบสูงและมีลักษณะแบนราบ การนำน้ำมาใช้ส่วนใหญ่ต้องใช้การสูบน้ำจากแม่น้ำลำคลองเป็นหลัก ทำให้ผลผลิตข้าวนาปีในพื้นที่นาน้ำฝนต่ำกว่าผลผลิตในพื้นที่นาชลประทานถึง 1 ใน 3 (360:530 กก./ไร่) เกษตรกรในภาคอีสานมีรายได้เฉลี่ยต่อปีต่ำที่สุด หรือคิดเป็นร้อยละ 60 ของรายได้เฉลี่ยของเกษตรกรทั้งประเทศ (87,486 : 148,437 บาท/ครัวเรือน/ปี) มีคนยากจนมากถึง 1.93 ล้านคน (ร้อยละ 40 ของจำนวนคนยากจนทั้งประเทศ) นอกจากนี้ ยังประสบปัญหาดินเค็ม 10.48 ล้านไร่ ซึ่งเป็นดินเค็มปานกลางถึงเค็มจัด 287,060 ไร่ (ร้อยละ 2.7) ส่วนที่เหลือเป็นดินเค็มน้อยถึงเค็มเล็กน้อยซึ่งถ้ามีน้ำจะสามารถปลูกข้าวได้