京杭运河北起北京，南达杭州，流经北京、天津、河北、山东、江苏、浙江六省市，沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，全长1782公里，相当于苏伊士运河的10倍多，巴拿马运河的22倍，是世界上最长的人工河流，也是最古老的运河之一。它和万里长城并称为中国古代的两项伟大工程，闻名于全世界。
京杭运河并不是一次开凿成的，而是在不同时期分段开挖连接而成。概括起来，主要经过三次较大的兴修过程。
最早动工的是吴国沟通江淮的邗沟（后来叫里运河）和沟通苏州—扬州的运河。
开挖规模最大的一次是在隋朝。隋朝定都洛阳后，当时长江三角洲已经开发为经济中心。为了控制江南广大地区和把长江三角洲大量物资运往洛阳，
隋炀帝首先于公元605年，迫使千百万劳动人民，从洛阳到江苏省的清江（淮阴）开凿了约1000公里的“通济渠”。然后于公元610年，从江苏省镇江至浙江杭州，疏通并开凿了长约400公里的“江南运河”，同时对原来的“邗沟”进行改造。这样，通济渠、邗沟、江南运河首尾相接，共长1700多公里，从洛阳可直达杭州。隋炀帝为了巩固东北部的边防，又于公元608年，从洛阳经山东临清至河北涿郡（今北京城西南）开凿了长约1000公里的“永济渠”。隋代仅用6年时间，开挖了以洛阳为中心，贯通南北的大运河，总长达2700公里，水面宽30～70米。据历史记载，当时从天津经洛阳至杭州，可通行长200尺、高45尺的4层楼的龙舟和最大载重量达100～200吨的木帆船。这样巨大规模的运河，全凭着劳动人民的双手开凿而成，所付出的代价可想而知。
到了元朝，定都北京，政治中心由中原转到华北。因此政治中心和经济中心的联系显得更加重要。隋代虽已开挖了南北大运河，但从北京到杭州，须西绕洛阳，费时费工，很不方便，而且在唐宋时期，洛阳以北的永济渠即已大部淤塞。为此，元朝忽必烈于1283年在济州（今山东济宁）一带开“济州河”，又于1289年挖“会通河”。这样，就把天津至江苏清江之间的天然河道和湖泊连结起来，清江以南接隋代的邗沟和江南运河直达杭州。北京和天津间的运河，隋代虽以开凿，但因水源不足，含沙量多，不久便不能通航。到元朝，又于1292年引北京西山各泉水，经北京城和通县，汇合温榆河至天津，这一段即今天的北运河，当时称为通惠河。1293年京杭运河全线通航，这就是今天地图上画着的那条南北大运河。
京杭运河的部分河段是原来天然的河流和湖泊，部分河段是人工开挖的，它的水量大部分从沟通的天然河道中得到补给，因此各段的流向很不一致。大运河各段之间高差悬殊，全线地势“三起三落”，其中济宁北部的南旺地势最高，号称水脊。引汶河之水在此分流，向北过黄河至临清入南运河（即卫河），流向天津；向南经徐州流向清江。临清与徐州之间高差最大，且水源不足，水深较浅，航行困难，为此设置38个水闸，分段拦水，保持水量，便于通航。长江南岸的丹徒一带地势较高，是大运河的第二个分流点，向北经长江至清江，向南流至杭州。北京地势较高，北运河从北向南流至天津。
京杭大运河作为南北交通大动脉，曾起了“半天下之财赋，悉由北路而进”的巨大作用。但是，到了清朝末年和国民党统治时期，由于京汉、津浦等铁路的修建，南北交通大动脉的作用被铁路取而代之，统治阶级也就不再关心运河的维修和治理，任其废弃淤积。从此，河床变窄，最狭处不足10米；运输能力大减，甚至不少河段已不能通航，山东境内的部分河段已淤成平地，水量较大、通航条件较好的江苏省内一段，也只能通行小木帆船。大运河的荒废、萧条，是中国半封建半殖民地制度的写照。
1958年，国家制订了改造大运河的计划，把改建运河与治理黄河、淮河、海河结合起来。80年代以来，国家投资对大运河进行大规模的分段整治。在600多公里的江南段，拓宽、浚深河道，沟通了至钱塘江的水路。在苏北段新建11座大型翻水站和多座复线船闸，以适应北高南低的地势。从长江抽引江水以满足运河全线常年通航和沿线工农业生产用水，苏北段目前已建成能并行2000吨顶推驳船的二级航道。京杭运河今天已成为仅次于长江的第二条水运大动脉。随着现代化建设的进展，古老的大运河必将焕发其青春，为社会主义建设贡献力量。