秦國在統一中國之後，為了便利對於四境的管理，乃持續修築運河：「丹徒水道」：西元前210年，秦始皇派遣罪犯三千人，從今日江蘇鎮江至丹陽，順應丘陵地勢，開鑿一條彎曲的河道，往東南接通吳王夫差所開鑿的古江南河，到達會稽郡(今江蘇蘇州)。又從今日浙江崇德向西南開鑿新水道抵達錢塘(今浙江杭州)。經過改造整治的人工水道，奠定了日後隋代江南運河的基本走向。「中漕渠」：西漢建都長安，當時有「河、渭漕輓天下，西給京師」的說法，就是利用黃河、渭河來載運糧食，但是渭河流域水淺河床沙多，河道又多曲折，造成船行不便。漢武帝元光六年(西元前129年)，派遣士卒數十萬人開關「中漕渠」。自長安城西北(今陝西西安市郊魚王村附近)引渭水東流，攔截灞水、沋水諸河，經過今日的西安、臨潼、渭南、華縣以北，到華陰縣東北之三河口以西的地方注入渭河。全長三百餘里，一年可運糧食四百萬石以上。「蒗蕩、浚儀渠」，西漢重整鴻溝水系，從河南郡滎陽(今河南鄭州西北)引黃河水東流分為兩支，南支為蒗蕩渠，東南注入潁水而與淮河溝通；東南支自陳留南邊再分流至陽夏(今河南太康)進入渦水。又疏汳水為「汴渠」。在黃、淮之間組成扇形漕運水系。因同時受到黃河河水補給，河床淤積，屢遭河患侵害。東漢明帝永平十二年(西元69年)派遣王景治河以後，又修汴渠，自浚儀(今河南開封)分蒗蕩水東流至徐州入泗水，當時稱浚儀渠。積石為堰，壘石門作渠口，使浚儀渠逐漸變成維繫黃淮間漕運的骨幹水道。「陽渠」：東漢為解決雒陽供水及聯繫黃河、洛水的水域，建武二十四年(西元48年)在雒陽城西開渠引雒水一支繞城而東，納谷、瀍二水，到達偃師之後又注雒水以通漕，時稱陽渠。使山東漕船由黃入濟，經陽渠直抵都下。「邗溝東支」，西漢初年，吳王濞開通沿海一帶航運，自今揚州茱萸灣向東至如皋幡溪開鑿一條新運河，亦稱邗溝，是今日通(南通)揚(揚州)運河的前身，為當時重要的鹽運水道。魏晉南北朝時期，在建安七年(202)起，曹操因為作戰的需要，陸續在華北平原開鑿六條運河：?「睢陽渠」：建安七年，曹操下令治理睢陽渠，渠道從浚儀西邊至官渡，東下連接睢陽(今河南商丘)，官渡以上利用鴻溝水源，浚儀以下疏浚拓寬睢水河床，其中官渡到浚儀一段河道為新開鑿的渠道。睢陽渠修成後，能夠方便運送糧食，成為日後曹軍在官渡之戰大敗袁紹的原因之ㄧ。?「白溝」：又名宿胥瀆。建安九年，曹操想要進攻袁紹據點鄴(今河北臨漳鄴鎮)，乃利用枋木築成堤堰，用以遏阻淇水，使水流往東流入白溝，用來運送糧食。?「平虜渠」：建安十一年，為了要一舉消滅袁氏的殘餘勢力，曹操確定東征烏桓，為解決漳河、滹沱河與泒河、潞河之間的水運聯繫而開鑿了平虜渠。從平虜城開始(今河北青縣西南木門店)，往南與滹沱水接通，往北則溝通泒水而進入潞河。?「泉州渠」：建安十一年，曹操為解決泒、潞河與東北方泃河之間的水運聯繫，又開鑿泉州渠。從今日天津市區往東，由海河下游北方穿過窪澤而後接到泃河、鮑丘水。因渠道靠近古泉州縣(今天津武清上村)而得名。?「新河」：建安十一年，曹操為解決泉州渠以東至灤河間的水運聯繫，再開新河。自泉州渠以北會鮑丘水東側的鹽關口(今天津寶坻林亭口一帶)引水，往東阻絕庚水(今州河)、鉅梁水(今還鄉河)、封大水(今陡河)、緩虛水(今沙河)、素河(今泝河)、清水(今清河)，交會於濡水(今灤河)。此條運河是橫截數條自然河流而成，必須要築堰閘方得通過，開鑿工程比較複雜。?「利漕渠」：建安十八年，曹操為解決鄴都的漕糧和交通，開鑿利漕渠引漳水進入白溝，自今日河北曲周縣南邊到館陶縣西南。此渠開通，白溝水量增加，漕船可以溯漳水而上，直接駛到鄴城城下。曹操主持開鑿的六條運河有利於北方統一和社會經濟發展，使河北平原上的海河水系的形成，並為後世隋煬帝楊廣開鑿永濟渠和通濟渠奠定部分河段的基礎。曹魏取代漢朝之後，遷都洛陽，又以許昌、譙、鄴、長安為陪都。為便利交通，陸續改造舊水道，開鑿新運河。魏文帝曹丕在黃初年間開鑿溝通汝、潁二水的「討虜渠」，以及溝通洧(今潁水支流)、汝水系的「賈侯渠」。在景初二年(238) 開鑿溝通漳水、滹沱水和泒水(今大沙河)的「魯口、白馬」二渠。正始四年 (243)開鑿溝通潁水和汝水的「廣淮陽、百尺二渠」。此外，東晉太和四年(369)桓溫為了北伐前燕，率水軍溯泗水至金鄉，適逢大旱，菏、濟水斷流，於是命令毛穆之開渠三百餘里，往南接通菏水(今山東魚台附近)，往北溝通鉅野澤，引汶水入渠，使泗、汶、濟三水相連，史稱「桓公溝」。江淮流域船隻藉助桓公溝可自濟水(又稱清水)進入黃河，西去陝洛。所以義熙十二年(416)劉裕北伐姚秦、元嘉七年(430) 宋將到彥之率水軍攻魏皆取此水道。淮南和江南地區在六朝時期也陸續開鑿、整治運河：「破崗瀆」：三國時，孫吳將首都設在建業，為了避免行經長江遭遇狂風浪濤的危險，以及加強首都與主要經濟區太湖流域的聯繫，於赤烏八年(245)派遣屯田將士三萬人開鑿「句容中道」，用以通行吳(今江蘇蘇州)、會稽(今浙江紹興)的艦船，稱為「破崗瀆」。這條運河起自句容小其(今江蘇句容西南)，橫越高阜，東邊通到雲陽西城(今江蘇丹陽延陵)，與原丹徒水道銜接；西邊連接淮水(今秦淮河)，直抵建業城下，沿途修建十四座堰埭用以蓄水。南梁時，因破崗瀆每到冬春二季水量不豐，使得行船不便，於是又在其南邊另外開闢了一條「上容瀆」，採取「頂上分流」的技術，沿途修築二十一座堰埭，用以改善通航條件。至陳朝時，上容瀆也堙沒，轉而再次修建破崗瀆。隋滅陳以後，二條運河都荒廢。破崗、上容瀆的開鑿，使太湖地區船隻一度不需經京口進入長江，而是可以直接通往建業。「丹徒水道」：今江蘇鎮江到丹陽之間的運河。秦朝時開始修鑿，一開始沒有船閘堰壩等設施，由於水道地勢較高，河水容易宣洩掉，使得航行不是很方便。孫吳末年修治丹徒至雲陽水道，因杜野(今江蘇鎮江東)和小辛(今江蘇丹陽北)間「皆斬絕陵襲，功力艱辛」而罷。西晉惠帝時，陳敏阻遏馬林溪，導引長山八十四溪的水蓄為練湖；東晉元帝時，張闓又建新豐湖，都是為了調劑運河水量。晉元帝司馬睿的兒子司馬裒鎮守廣陵時，為了將江東的糧食運送出京口，修建丁卯埭於今鎮江東南，使丹徒水道通航條件得到改善，為隋代修治江南運河北段打下了基礎。「浙東運河」：是古代錢塘江和姚江之間幾段運河的總稱。紹興地區河道縱橫，越王勾踐時就「以船為車，以楫為馬」。西晉惠帝時，賀循到會稽郡(今浙江紹興)主持開鑿水道，疏浚舊河使其連接，從紹興城下東邊連接曹娥江，西邊溝通蕭山縣錢塘江。南朝於西陵(今浙江蕭山西興鎮)建牛埭，拉挽舟船通過堰埭以入江，浙東運河此時已初具規模。 「揚口運河」：西晉初，杜預鎮守襄陽，在先秦運河的基礎上，利用江漢多湖泊的便利條件，開鑿揚口(今湖北潛江境內)渠道，往西方到荊州(今湖北江陵)城下，連接長江、漢水二河，使零陵、桂州(今湖南廣西一帶)地區物資往北運送時，可以免去繞行漢水下游的迂遠和風險。「江都新河」：東晉永和年間(345?356)長江主河道南移，江都(今揚州西南)的河水斷流，於是向西開鑿渠道六十里設置歐陽埭，導引長江水流到廣陵城下，與中瀆水相聯繫，此渠道是今徵(儀徵)揚(揚州)運河前身。