Israelerna har tillgång till mer än fyra gånger så mycket vatten som palestinierna på Västbanken och i Gaza.
Enligt Världsbanken som tar upp problemet i en rapport har överenskommelsen från 1995 som styr fördelningen av vattnet visat sig bristfällig. Den palestinska myndigheten har varit splittrad av de senaste åtta årens inbördes strider medan Israel har förbättrat sin vattenförsörjning.
Bättre förhållanden för palestinierna är centrala för den USA-stödda fredsplanen, enligt banken.
En israelisk talesman sade att Världsbankens rapport var grovt missvisande. Israel har en mycket mer utvecklad industrisektor än palestinierna och det kan snedvrida uppgifterna om hur mycket vatten som används per person, ansåg han.
- Det är som att jämföra äpplen och vattenmeloner.
Världsbanken uppmanar internationella givare att komma med en lösning på en bättre vattenförsörjningen för palestinierna. Det behövs en långsiktig planering som gör vattendistributionen möjlig trots konflikten med Israel.