直到1960年前，月牙泉最大水深9米，湖水面積22.5畝，沒有大的變化。但從1960年起水位急劇下降，2004年水位下降至1.3米，泉水面積減小到7.8畝。目前，月牙泉水位在1米左右，如果不進行根本性治理，這一世界級遺產將面臨乾涸枯竭的危險。據調查，敦煌市工農業用水量增大，水利工程的實施導致月牙泉周圍地下水補充不足，周邊環境惡化導致敦煌市地下水位下降，是影響月牙泉水位下降的三大主要原因。
20多年來月牙泉的治理工作受到高度重視，包括調整農業結構，發展以葡萄為主的林果業和日光溫室等節水節能產業；啟動污水處理回用和水循環利用項目，調高水價。2002年啟動封井工作，未封閉的29個水源井必須於2007年5月31日前關閉。
保持目前水位的應急措施，就是在保持地形地貌、泉湖區地質結構等原貌的前提下，採取地表水與地下水相結合的綜合回灌滲水治理措施，但由於資金短缺一直未實施。現在，向中國國家開發銀行爭取的2000萬元貸款已到，敦煌市已著手實施項目工程招投標，籌集其餘資金，計劃於2006年年底或200年年初正式開工。工程實施之後，月牙泉的地表水回灌量將達25000立方米/日，地下水回灌量達到7000立方米/日。