唐末，由於地方民亂和藩鎮割據，汴渠失於維護，水道相繼淤淺。歷後梁、後唐、後晉、後漢四個短命朝代都沒有修浚。到後周世宗顯德二年 (955)由於準備用兵南唐，才利用故堤疏導汴渠，汴京與江淮之間才通行無阻，奠定了日後北宋運河和汴京繁榮的基礎。北宋定都汴京(開封)，改變長期以長安、洛陽為全國政治中心的格局，隨著長江流域經濟地位日漸提高，宋遼、宋夏對峙局面形成和北宋政權「強幹弱枝」政策的實行，南北水運意義重大。汴京附近平原廣闊，在改造、疏浚前代原有水道之後，形成以汴京為中心向四圍輻射的人工水運系統。汴河，是隋時通濟渠故道。在汴京以西，自河陰縣汴口引導黃河河水向東流，注入汴京城外郭汴河上水門，穿越內城，由外郭汴河下水門出城。汴京以東河段大概沿今惠濟河道，到泗州城南邊注入淮河。北宋「漕引江、湖，利盡南海，半天下之財賦，並山澤之百貨，悉由汴路而進。」所以汴河是北宋立國的根本。但汴河因與黃河相接，受到其漲落不寧和泥沙淤塞的影響，需要不時維修。北宋一百七十餘年間進行的汴河建設包括：1.水源建設：汴口因黃河流量不固定，北宋利用人工控制汴河河口深淺寬狹的方式來節制流量。假如汴河水位高漲，就將汴口河床墊高、河道變狹窄，減少黃河進水量，以避免大量泥沙淤積；汴河水位降低，就挖深浚闊汴河河口，以增加進水量。設置主監官、役卒就近監看，每年為了因應各種狀況而需要常常挖填。這樣工程耗費大量人力財力，因此不得不再尋找新的水源。太祖建隆二年(961)疏導索水、須水注入汴河。神宗元豐二年(1079)又開始「導洛清汴」的工程，從鞏縣任村沙谷口至河陰汴河河口，開鑿河道五十里引導洛水注入汴河，然後阻斷封閉黃河的水源，十餘年間，由於洛水含沙量小，對改善汴河通航發揮作用。汴河沿線還陸續建造陂塘(「水櫃」)以濟運。2.河道工程：汴河因長期引導黃河以為水源，造成泥沙淤積，使得河床漸高。浚河清淤工程頻繁，其中包括：幾乎每年一次的人工清挖，河床底置石板石人，以記其深度。使河道狹窄的工程，汴京城東南汴河下水門至應天府段汴河，河道開闊水位較淺，水流速慢所以容易淤塞，仁宗嘉祐元年(1056)開始沿岸設置木板使河道狹窄，用以加速水流，減緩淤積。固護汴堤，北宋派遣軍士日夜巡護汴堤並定為常制，工程品質要求頗高，會以大錐試堤之虛實，臨河岸築短牆為區隔，以防止人馬跌落，沿堤植柳以固護堤腳。汴河沿線開鑿減水河設置水閘控制以備泄減漲水。北宋汴河的年運額隨朝廷花費與日俱增，從宋初的數十萬石快速增加到宋真宗大中祥符初年(1008)的七百萬石，以後維持在六百萬石上下；宋朝採取每十至三十艘漕船為一綱的「綱運法」組織運輸。每年汴河成千上萬艘公私船隻往還，帆檣如林，不僅溝通全國華北政治中心與江南經濟重心的聯繫，也促進貨物交流和沿岸經濟的發展。北宋後期，汴河淤淺河床抬高日益加重，汴京東水門下至襄邑，河底皆高出堤外平地一丈多，自汴堤下瞰，居民如在深谷。金滅北宋以後，汴河失去漕運價值，任其淤塞。靈璧以東尚能行水，宿州以上河床成陸行大道，維持五百多年的中原水運動脈終於堙沒。北宋其他運河概況：「惠民河」，北宋開封西南閔水、蔡河諸運河的統稱。宋初，用兵東南，國家尚未統一，京師倉儲需要取財於汴京西邊諸州縣。太祖建隆二年(961)開鑿閔河。起自今河南新鄭縣，導洧水(今雙洎河)東北流，經宋樓(今河南尉氏洧川鎮南)、朱曲(今尉氏朱曲鄉)二鎮，至開封城西十里注琵琶溝(即蔡河上源)，由東京開封府外郭南垣普濟水門入城，復由廣利水門出城南流；以下河段利用蔡河，即古蒗蕩渠、鴻溝。蔡河南流貫穿洧、潩二水，至蔡口鎮(今河南淮陽豆門集至項城一帶)入潁水。太祖乾德二年(964)又自長社(今河南許昌)北開渠引潩水(今清潩河)分流入閔，以廣水源，閔水的開鑿不僅增加了蔡河的水源，而且將許、汝州的物資輸往京師。開寶六年(973)改閔水為惠民河，其後又作為閔、蔡二水的統稱。北宋為了開通往西南荊州地區襄、漢漕路，三次開修溝通汝水、潁水與蔡河中游的運河，自合流鎮(今河南西華逍遙鎮)引汝水支流商水(今名沙河)北入潁水，復東流經西華縣長平鎮注蔡河，使豫西南地區與開封間水運不再繞行蔡口，省迂路五百里，此運河亦屬惠民河系統。惠民河是北宋維繫京師與西南地區的重要運河，每年運輸漕糧六十萬石，還有錢帛鹽茶雜物，尤以京師薪材木炭多取此路。金滅北宋以後，汴河淤塞不通，惠民河卻繼續作為金朝溝通淮右的重要航道。元明以降，在黃河不斷奪蔡水入淮河的影響下才漸次堙沒。「廣濟河」，一名五丈河。五代時，為加強京師開封與山東北部濱海地區的物資運輸，後周世宗柴榮疏通汴水北入白溝(南濟水故道)，東流入濟水，以通齊魯之漕。河床被拓寬至五丈，俗稱「五丈河」。北宋立國，東南未平，繼續規劃齊魯水道，西邊引導汴水、索水，注入汴京城東的五丈河，以增水量。每年徵調伕役疏浚河道，沿流置壩閘以協助運輸。開寶六年(973)改名為廣濟河。廣濟河西起汴京外郭東北咸通門，東流至濟州合蔡鎮(今山東鄆城西南)入梁山泊，下接濟水。北宋立國之初，廣濟河漕運曾發揮重要作用，每年漕運量由十幾萬石增至六七十萬石，東京十七州粟帛皆自廣濟河運至京師，東南既定，廣濟河所運只給太康、咸平、尉氏等縣軍糧。北宋中期以後，黃河多次南泛，廣濟河水道淺澀，運力大減，金代堙廢。「金水河」，是北宋汴京城西人工引水渠。建隆二年(961)開渠導滎陽黃堆山京、索二水東過中牟，凡百餘里，抵京城西，架槽橫絕汴渠，入城東匯於五丈河，名金水河。此渠水清，一則入宮苑，濟京師飲水﹔二則補五丈河水量，漕運意義不大。史稱：汴、惠民、金水、廣濟河為漕運四渠，有人以汴、惠民、廣濟、黃河合稱漕運四河，從而形成以京師汴京為中心的運河系統。北宋運河除以京師為中心的「漕運四渠」之外，黃河以北還有御河。「御河」，北宋時隋唐永濟渠之別稱。河道走向基本未變，北段因宋遼對峙，自乾寧軍(今河北青縣)入塘泊、界河。御河主要負擔宋朝河北邊防軍糧之送達，江南漕糧由汴入黃，運至黎陽(今河南浚縣)轉入御河，至大名府東、西濟勝倉下卸存儲分配，再自大名順御河轉入胡盧、滹沱河及新開鑿的深州新河、定州嘉山新渠、保州漕河諸運河分別送至沿邊州軍。歲運近百萬斛，乃備邊之命脈。慶曆八年(1048)以後，黃河北流多次侵奪御河，致河床淤積，不堪承運。北宋「國家根本，仰給江南」，為了集結運輸江南漕糧，於是整治江南的運河與天然河流相交的結合部份並補給運河水源：1.運河(即邗溝、山陽瀆)北端，雍熙年間(984?987)自楚州(今江蘇淮安)末口至淮陰(今江蘇淮陰西南甘羅城)磨盤口之間，開鑿四十里沙河；又自淮陰西至洪澤鎮開四十九里洪澤渠。元豐元年(1083)再自洪澤鎮傍淮水開渠五十里，西南至龜山鎮(今江蘇盱眙東北)，稱龜山運河。這三段運河使汴河與淮南運河的聯繫可免遭楚州山陽灣和長淮風濤之險。江南、淮南、兩浙、荊湖諸路租糴悉由淮南運河沿岸真(今江蘇儀征)、揚(今江蘇揚州)、楚、泗(今江蘇盱眙東北)四州置倉受納，分船入汴而抵汴京。2.淮南運河、浙西運河(即隋唐江南河)原有堰壩一律為船閘；改土岸為石纖道，截彎取直。在潤州(今江蘇鎮江)京口閘以東開鑿新河、海鮮河、甘露港；以西新鑿蒜山漕渠，作為輔渠引江水濟運。修治丹陽練湖，補給運河水源。於杭州疏浚茆山、鹽橋二河，分受江潮湖水以助運。使淮南、浙西運河穩定通航直到北宋滅亡。南渡以後，南宋偏安一隅，綱運糧餉，仰於十七路州軍。但因臨安左江右湖，舟船最便，運河繼續發揮重要作用。在維護使用淮南、浙西運河同時，南宋全力整治浙東運河。浙東運河西起蕭山縣西興鎮，東經蕭山、越州，至上虞縣通明壩，將寧紹平原的錢塘江、浦陽江、曹娥江、餘姚江、甬江和大海聯繫起來。兩宋在唐代原有纖路、斗門基礎上疏浚舊道、開挖新河，增設閘堰(西興、錢清北、錢清南、都泗、曹娥、梁湖和通明七堰)，使浙東之鹽米，帝後之梓宮，高麗、日本之使臣，南海之香藥珠犀等物品，都不經由錢塘江，而是航行餘姚小江，更換舟船經過運河而到達於行在(杭州)。浙東運河變成支撐南宋政權的生命線。宋代是中國運河開鑿技術水準較高的時期，無論選擇水道路線、運河網的佈局，還是水運工程技術都明顯勝過前代，使得運河發揮了較高的漕運與經濟效益，在全國政治中心與經濟重心相脫離的情況下，直接影響著國家政權的興衰。同時，受自然條件的限制，宋代運河通航和農業灌溉爭水的矛盾以及運河給沿線環境生態造成的不良影響也逐漸形成。金朝建都於燕京，京師用度仰賴山東、河北的漕運。當時，黃河往南流侵奪了淮河水道入海，使得汴河、廣濟河相繼淤塞荒廢，漕糧轉輸只能依賴惠民、御河。御河又因黃河多次沖注、使得水位低淺流速慢，金世宗、章宗之際，命令沿河州縣官銜內皆須附帶管理漕河事務，每年調發山東、河北、大名諸路軍夫浚治河道，修建維護堤岸。永濟渠故道已堙沒很久，大定十一年(1171)開鑿金口，疏導盧溝河水至京城北入濠，而東至通州之北入潞水，名閘河。設置船閘以調節水位，高良河、白蓮潭(今北京積水潭)，欲藉盧溝水轉漕。但因地勢高峻，金口河河水渾濁不能負載船隻，而仍以人力在陸上拉挽。泰和四年(1204)韓玉建言開鑿通州潞水漕渠，建閘節水，減緩坡降，終於使御河漕船可以航行至都城下。貞祐四年(1216)右丞侯摯又開鑿沁水入御河以便幫助漕運。金朝於御河沿線諸縣分別置河倉，設綱船，分春(冰雪融化後航行，夏季降雨時停止)、秋(八月航行，結冰停止)兩次起運，至通州和中都城通濟、豐備、豐贍、廣濟等倉存儲，每年運輸將近百萬石。金代還曾於中都東北郊開漕渠通溫榆河(即今北京東郊壩河)，開鑿長直溝穿越萬安湖於今安徽省靈璧縣境，連通汴、泗，都是想要溝通漕運。金代運河使用的時間都不太長，但是經過金朝的治理，一些行將淤廢的運河得以復生，其金中都漕運線路的規劃設計，為日後元、明、清建設「通惠河─大運河」系統提供借鑑與基礎。