Осуши́тельная систе́ма — избыточно увлажненная земельная территория с гидротехническими (осушительная сеть, шлюзы, насосные станции) и эксплуатационными (дороги, мосты, гидрометрические посты) сооружениями, обеспечивающими ее осушение. Основными элементами осушительных систем являются регулирующая, ограждающая и проводящая сети, составляющие общую осушительную сеть; водоприемник (река, озеро, море); гидротехнические сооружения (перепады, устья каналов, шлюзы, смотровые колодцы, насосные станции); дорожная сеть (дороги, мосты, водопропускные трубы, скотопрогоны); эксплуатационные сооружения (гидрометрические посты, наблюдательные скважины).
В зависимости от способа осушения бывают открытые (регулирующая сеть — открытые каналы) и закрытые (регулирующая сеть — закрытые собиратели, дрены-осушители и небольшие магистральные каналы представляют собой подземные трубчатые водоводы) системы. Основные проводящие и ограждающие каналы в обоих случаях открытые. Открытые осушительные системы применяют при предварительном (первоначальном) осушении болот, лесов, сенокосов, пастбищ. Закрытые системы более технически совершенны, долговечны, не имеют недостатков открытых систем и представляют возможности для увлажнения осушаемых земель в засушливые периоды вегетации растений. Их строят для интенсивного использования осушаемых земель (овощные, кормовые, полевые севообороты, сады, культурные пастбища). Неотъемлемой частью осушительной системы является водоприемник — обычно река или водоем, способный принять сбрасываемую осушительную сетью избыточную воду, не вызывая в ней подпора. При благоприятных гидрогеологических условиях воду сбрасывают в подземные водоносные горизонты, устраивая поглощающие колодцы. При неудовлетворительных показателях водоприемника (недостаточная пропускная способность, высокие уровни воды в периоды работы осушительной сети, неустойчивое русло) его регулируют путем расчистки, спрямления, углубления и расширения (сужения) русла.
По методу отвода воды из осушительной сети осушительные системы бывают самотечные (вода поступает в естественный или урегулированный водоприемник за счет гидравлической энергии потока) и с машинным водоподъемом (воду из магистральных каналов откачивают в водоприемник с помощью насосных станций).
По характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные системы подразделяются на системы одностороннего действия — каналы обеспечивают только отвод воды; двустороннего действия (осушительно-увлажнительные) — регулирование водного режима путем задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов ее в почве в засушливые периоды. Увлажнение осуществляют дождеванием или подпочвенным орошением (шлюзование каналов и дренаж). Функции осушения и увлажнения могут выполнять одни и те же элементы (например, магистральные осушительные каналы и водоприемник служат водоисточником и проводящими увлажнительными каналами, каналы-осушители и дрены — участковыми увлажнителями). Применение систем двустороннего действия дает возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое водный режим для сельскохозяйственных растений, близкий к оптимальному.