溝灌和畦灌起主導作用，防滲改造成為關鍵。
在加州，60%以上的農業灌溉采用地面灌溉技術，地面灌溉技術主要是指經過現代最新科技成果和科研成果改進和集成的溝灌和畦灌。
溝渠灌溉是當地地面灌溉的主要部分，占地面灌溉的70%以上，主要用於果樹和棉花、花生、蔬菜等行間作物。與溝灌配套的灌溉設備主要有多口供水塞、多出口水管、虹吸管等。水塞露出地面30-40cm，周圍均勻布置幾個小閘門出水口，最多8個，每個出水口出水量小，分別對應壹條灌溉渠，可同時灌溉8條灌溉渠。多出口水管為鋁合金地移管，與灌溉渠等距離布置有小閘門。灌溉時，可根據供水量或需要，打開壹個或多個閘門進行灌溉或輪流灌溉。
畦灌主要用於田間密植作物(如小麥)，主要分布在水源相對豐富的河流兩岸或地下水豐富的地區。邊界寬度約為10米，長度約為200米。灌溉時采用大流量快速推進。每個畦都配有供水塞，壹次灌溉壹個畦。邊田經過了嚴格的激光平整，其規格是根據農場、農作物、水源的情況而定的。所以，也省水。
無論是溝灌還是畦灌，大多采用管道輸水。水是通過管道直接送到溝坎裏的，即使是自流灌區，在輸水的過程中，水的損失也是相當小的。通過田間激光找平、脈沖灌溉、尾水回收等技術，灌溉均勻度非常高，水流滲透均勻，提高了灌溉效率。防滲水、田間改良和相應的配套設備構成了美國地面灌溉節水的三大核心內容。
各種形式的噴灌、滴灌和嚴格的水質過濾
美國加州噴灌形式多樣，有時針式、滾動式、平移式、盤繞式、支架式等。例如，加利福尼亞州的大多數草坪種植園主要是平移式的，而大多數大田作物是時間針、平移式或盤繞式的。其中，支架噴灌，即固定或半固定噴灌，是最系列化的。顧名思義，固定式噴灌是指從支架到噴頭常年置於田間並保持不動的噴灌形式，並配以相應的耕作機械。它在畦灌支撐桿與輸水管道的連接，以及噴頭的管材和管件的設計上有其獨到之處。半固定噴灌的準確稱謂應該是“季節性固定噴灌”，意思是在耕作時收起來，耕作後再放到地裏，直到收獲的時候。
此外，小型噴灌在加州隨處可見。這是介於微噴灌和噴灌之間的壹種形式，投資少，適用性強。它主要用於低密度作物，如蔬菜和草莓。微噴灌主要用於果樹和環境綠化。