Contra el telón de fondo de la reforma fiscal agrícola y la desintegración del sistema agrícola colectivo rural de China, la gestión participativa del riego (PIM) es clave para mejorar el rendimiento de la gestión del riego. Basándose en los datos de la encuesta de 712 hogares campesinos en la cuenca del río Amarillo de China, este estudio emplea modelado de ecuaciones estructurales (SEM) multinivel para explorar el impacto de la obligación moral y las instituciones formales en el PIM. Los resultados muestran que tanto la obligación moral como las instituciones formales pueden mejorar significativamente la acción colectiva. La acción colectiva puede promover notablemente el rendimiento de la gestión del riego, y la institución formal puede mejorar significativamente la obligación moral de los agricultores. Además, los resultados del análisis multinivel muestran que el nivel de ingresos agrícolas de los hogares y sus provincias pueden regular el impacto de la obligación moral y las instituciones formales en el PIM. Por lo tanto, para mejorar el rendimiento de la gestión del riego, se recomiendan estrategias para intensificar la obligación moral y refinar las instituciones formales para gobiernos y comités de aldeas.