黄河是中国第二大河，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东9个省区，于山东省垦利县注入渤海。黄河流域是中国文明的主要发源地。由于上中游黄土高原的水土流失，它成为世界上含沙量最大的河流。下游自孟津以下因“善淤”，形成地上河；筑堤后则“善决，善徙”。近人统计在1949年以前的2000多年来平均三年两次决口(统计资料有缺略，实约每年一次)，不堵就形成改道。黄河决口泛滥常北侵海河水系，南入淮河流域，造成河流在黄淮海大平原上迁徙。针对它的特性，自古兴水利就注意水沙并用：用水有供水、灌溉、通航，用沙有浑水淤灌和放淤等；除水害，在上中游要防止水土流失，在下游要防止洪水为灾。黄河的兴利除害，在历史上几乎占中国水利事业的一半，尤以下游防洪用力最多。黄河水利史可分四期，四期的共性是上、中游兴农田水利，下游泛滥多灾，用堤防修堵加以治理。
早期成就。自大禹治水（约公元前21世纪）至东汉王景治河（公元69），这一时期黄河北流与海河水系相混。相传禹之前有共工氏及禹父鲧以堤堵水失败。洪水滔天，在下游横流。居民迁居丘陵，以水产动植物为主食。
大禹治水。禹以疏导为主，排洪入海，获得成功。居民才下居平原，种植五谷。《禹贡》叙述禹河故道，大致在太行山东麓，斜向东北，至今天津附近入海。此后水灾记载不多。周定王五年(公元前602)，决宿胥口（今河南淇县东南），是有记载以来黄河第一次大改道，入海口南移。这一时期两岸堤防不多，河流呈漫流状态。到战国时下游东岸的齐国，西岸的赵魏各距河25里筑堤防洪，是下游有系统堤防之始。
秦汉的防洪。由于有了堤防，河道迅速淤高，秦汉时已成为地上河。又由于河滩地常被垦占，筑围堤防洪，形成堤中有堤，堤线曲折不合理，西汉自公元前168年起，180年中大决口12次以上。防洪措施首先是堵口修堤。秦统一全国后曾整顿河川堤防。西汉堵口最有名的是瓠子堵口，汉武帝亲率群臣参加施工。其次是建始四年(公元前29)大决馆陶及东郡金堤，淹4郡32县。次年河堤使者王延世用立堵法堵口，以竹笼装石合龙成功。堤防已出现了石堤，主要在今河南北部。到西汉末年，政治混乱，长期决溢失修，黄河汴渠混流；到王莽始建国三年（公元11）又大决魏郡（今河北南部），形成了第二次大改道。直至东汉王景治河，才修堤千余里，固定了新道。
另一特点是维持多道分流。当时黄河由今郑州北，向东北分流为济水，向东有鸿沟运渠；由今河南北部向东有分支漯水。自瓠子决口后，相继有瓠子河、屯氏河、鸣犊河等决口分流，其余还有不少一二年的决口分流，直至西汉末东汉初的大片漫流。
重要河工在今河南北部有挑流石激（挑水坝），在贝丘（在今山东临清县南）附近曾裁弯取直。
在救灾措施方面，建始四年大决，淹32县、15万顷农田。大司农（地位相当于现代部长）主持救灾，调动500只漕船，徙97000居民到高地避水。
治河方略。西汉自武帝以后，有不少人提出治河方策，以贾让治河三策最著名。平帝时曾召集能治河者百余人开会讨论，提出各种方案。如听其自然漫流、多道分流、大改道、设滞洪区、复禹故道等。大司马史张戎指出：黄河一石水而六斗泥，建议春夏枯水时集中水流冲刷淤积。东汉初也有不少争议，讨论是恢复东北故道，还是任它向东南泛滥。
农田水利。以上中游较多。先秦灌渠以今太原市南汾水支流晋水上的智伯渠为最早。公元前453年筑渠首堰。稍后有引漳十二渠，漳水当时是黄河支流。更下游今山东境内有汶水、济水等灌区。
关中灌渠发达。秦修郑国渠（见郑白渠）；汉武帝时（公元前140～前87）兴修最多，大渠如引泾水的白公渠、引渭水的成国渠、引洛水的龙首渠等。这些灌渠都引浑水灌溉，水沙并用。武帝时还引汾水最下游及附近黄河水淤灌垦种，但未成功。
上游多屯田水利，自武帝元朔四年（公元前125）至太初元年（公元前104），在今山西北部、内蒙古、宁夏至河西走廊，用兵卒60万人以上戍边屯田开发水利。宣帝时（公元前73～前49）推广到湟水流域。
黄河航道及引黄运渠。《左传》鲁僖公十三年（公元前647）自秦都雍（今凤翔南）大规模运输粮食，经渭水至黄河入汾水至晋都绛（今翼城东）。后此，至战国开菏水、鸿沟、汴渠以至西汉开漕渠，构成了自长安东至钱塘江的东西大运河西段（见中国运河史）。航道中黄河三门峡险段，鸿嘉四年（公元前17）曾开凿底柱，未成功。东汉都洛阳，开阳渠通洛水入黄河。这样，两汉都城都可以经黄河入汴渠，经泗水、邗沟及江南河道通向钱塘江流域。
治黄和黄河水利的再发展。王景治河后到北宋末年（公元70～1127），在这期间有900多年，下游河道大致走今河道之北，在今利津县境入渤海，已与海河水系分开，下游有汴渠和济水分支。到北宋庆历八年(1048)决向北流，经过了80年的摆动过渡期改向南流，入泗夺淮。
修防及治河。王景治河后，至三国末近200年中有决溢记载八九次，后此300多年中，黄河流域大乱，下游即无修防，亦无决溢记载（仅各有不明确的记载一二次）。有人认为是王景的成绩，有人认为是因上游植被较好，淤决减少等。这时下游居民稀少，河道多分支，通连湖泊，大水记载不少，但从未指明是黄河水，可能由于堤防失修，洪涝混合，不易分辨。唐代修复堤防，隋、唐300多年中有二十几次决溢，后期渐多。五代时平均两年多一次决溢，修防也不少。
北宋治河最勤。北宋168年中平均一二年一次决溢，修防制度严密，投入大量人力物力。对河道水文已有较多认识。每月汛水都有专名。沿下游有埽工险段几十、近百处。堵口、修堤、护岸等工程技术已有总结提高。但治水方针不明确，先主修遥堤，又主分流，后争河道路线。景佑元年(1034)河决澶州(治今濮阳)横陇埽，东北流称横陇河道，在京东故道（王景河道）之北。庆历八年(1048)决澶州（今河南省濮阳县）商胡埽，至今天津东入海，称为北流，后人指为第三次大改道。宋人第一次挽北流回横陇失败。嘉祐五年(1060)河又自大名向东分一支，称二股河或东流，自今天津境入海。以后主张北流或挽河东流的两派争论激烈。曾经两次挽河回东流，认为北流会有碍北边御辽兵的边防，最后失败还是自行北流。用人力大改黄河河道，这是新的尝试。
农田水利。东汉只维修旧渠。三国魏曾修引沁水的枋口堰，延长引渭的成国渠和筑临晋陂引洛水灌溉。北魏在今内蒙古河套一带开屯田水利。太平真君五年(444)刁雍在今青铜峡西岸开艾山渠，灌田四万顷。西魏、北周兴关中水利，筑富平堰，延长郑国渠入洛水（当时郑国渠的下游古渠道似已湮没），于武功县修六门堰，扩大渭水灌区，重开龙首渠及开黄河东岸灌渠等。
隋唐黄河水利超过秦汉，形成高潮。隋初开皇二年(582)于今凤翔北引杜阳水溉田数千顷。后数年重修沁水灌区，开利民渠及温润渠。唐代前期，自湟水以下直至河套，曾大兴屯田水利。后期内蒙古引黄尚有延化、咸应、永清等渠，宁夏亦有不少引黄大渠。水利和农业的开发至宋代成为西夏建立政权的经济基础。关中郑白渠在唐代极受重视，开升原渠引渭水、千水是灌田、漕运两用渠。又曾引洛及黄河水灌韩城县田6000顷等。唐代汾水、涑水、沁水等水利远过前代，沁水在河南灌田至5000顷，汾水在新绛有13000顷的大灌区。
唐代后期已大规模引汴渠浑水淤灌及放淤肥田。北宋熙宁中(1068～1077)大兴水利，曾试行大规模放淤，黄、汴是最重要的水源，还利用过晋陕一带山洪淤灌。但北宋的北方灌溉较隋、唐衰退。
航运。东西大运河及南北大运河的形成及改建都与黄河有关，并以它为主要水源之一。三门峡河段因航运需要，隋、唐曾多次整治。唐开元29年(741)曾于北岸开凿开元新河，试行通航，但不甚成功。
治黄由治水发展到水沙兼治。南宋初(1127)至清咸丰五年(1855)700多年中黄河下游南侵泗、睢、涡、颍等淮河支流，夺淮入海。前期常分散漫流无固定分支，主流亦常改道，多放任不治，或仅局部修整。至后期（晚明以后）始提出以河治河“束水攻沙”，变治水为水沙兼治，有划时代的意义。
金、元局部修防。南宋建炎二年(1128)掘滑州黄河防金兵，水由南北清河（泗、济）入海。后南北多次决改，北流淤断，只剩由徐州一带入泗、入淮一支，南夺淮河，是黄河第四次大改道。金代百余年中仅三四十年有局部修防。明昌五年(1194)河决阳武，清人胡渭指为第四次大改道，与史实不符。金亡时(1234)蒙古兵掘黄河淹进入开封的宋兵，水流至杞县分三支由颍、涡、汴等河入淮。元代八九十年间修治以防护城邑为主，下游河道南北摆动，南至今安徽境，北至山东西南部。至正十一年(1351)贾鲁治河，堵白茅决口（在今曹县境），挽河走徐州入泗旧道，维持了不及十年，仅堵口技术有成就。
明清束水攻沙固定河道。明弘治五年至八年(1492～1495)黄河在河南金龙口和黄陵岗决口，向北冲断山东张秋运河，清人胡渭指为黄河第五次大改道，但不明显。堵口后为了防止北决冲毁运道，北岸修大堤防御，南岸开支河分流。到隆庆、万历时，徐州以上两岸大堤已经形成。潘季驯治河主张固定河道，以堤束水，以水攻沙。他的后任则主张分黄导淮。清康熙时靳辅继承发展潘季驯的治河方略，维持了几十年的小康局面。
清代重视治黄，维持固定河道，修防制度完备，但乾隆以后河工贪污成风，平均一年多一次决溢，每次堵口往往用银数百万两至一二千万两。直到咸丰五年改道入大清河，形成现在的河道。
农田水利。元明曾修引泾及引沁灌渠，但灌溉面积日益减少。元明清兴修宁夏水利，规模较大（见宁夏古灌区）。清道光以后民间兴修内蒙古河套灌渠（见后套八大渠），复兴内蒙古水利。
治黄新方略的提出。清咸丰五年(1855)至民国末年(1949)，由于近代中国社会的大变动，西方技术全面引入，开始酝酿治水新局面，成为现代大发展的前奏。
水灾及回河争议。咸丰五年河决兰阳（今兰考）铜瓦厢，北至山东由大清河入海，一般称为黄河第六次大改道。此次改道后，先在鲁西南漫流近20年才逐渐修成堤防，形成河道，后在运河以东大清河段年年决口。山东主张堵塞决口恢复旧道。更多的人认为应走新道。清中叶就有人提出过改走新道利多弊少。这一争议直至光绪十三年(1887)河决郑州，南流入淮，次年堵筑后，才告结束。民国30多年中决溢100余次。至1938年抗日战争时掘郑州花园口堤，黄河又南流入淮，造成广大灾区，1947年始堵复，南流了9年。
治河新方略及新措施。自晚清酝酿到民国初期李仪祉等提出治黄新方略，要求上中下游兼顾，综合开发利用；治沙要上中游保持水土等。实施时要采用一些新手段，如光绪十五年(1889)即开始用新法测黄河图，次年完成河南以下河图。1919年在陕州和洛口设水文站，以后又进行模型试验，开展科研，培育人才等。
农田水利采用新技术。自1931年起李仪祉等倡导复兴关中水利，始采用现代技术修建一系列灌渠（见关中八惠）。山东河南曾在黄河上建虹吸管放淤。
