【目的】历史上的三北平原曾频繁地开展陂塘与海塘的建设，促使当地形成了与水利建设相适应的传统人居环境体系。在新型城镇化的背景下，探索这种自然与人文相互适应、相互融合的传统水利人居环境体系的特征及演变规律，对未来三北平原的空间规划具有重要意义。【方法】以陂塘和海塘水利建设为线索，采用历史文献研究法和图示分析法，从区域尺度和聚落尺度揭示水利建设影响下形成的水利—农田格局、聚落系统的特征；以沈师桥村为例，解析水利建设背景下的空间管理组织模式。【结果】三北平原整体可划分为与陂塘水利和与海塘水利相互适应的两大区域；其水利—农田格局可分为溇沼圩田、泾浜圩田、规则圩田和灶港盐田4个类型；聚落系统与水利—农田格局相适应；空间管理组织方面以家族为核心，衍生出水利联盟组织和沙涂控产组织。【结论】深化了对传统时期三北平原人居环境体系的认知，明确未来三北平原的研究与实践应紧密结合当地水利建设特色，为保护和构建契合地方特色的当代人居环境体系提供了切实且具前瞻性的思路。