京杭大運河作為世界上開鑿最早、水道最長的水利工程，其水源問題無疑是一個大問題。大運河北起北京通州，南抵浙江杭州，流經天津、河北、山東、江蘇和浙江四省一市，全長約1797千米。
京杭大運河的部分河段是原來天然的河流和湖泊，部分河段是由人工挖掘的，它的水量除了自然降雨以外，大部分是從溝通的天然河道中得到補給。沿途溝通了海河、黃河、淮河、長江和錢塘江五大水系作為自己的水源。因此各段的流向很不一致。
大運河全程共分7段，從北到南依次為：①通惠河（北京—通縣）。由溫榆河、白浮泉、昆明湖和白河挖接而成，長220千米。②北運河（通縣—天津）。利用潮白河下游開挖而成，長186千米。③南運河（天津—臨清）。利用衛河下游的一段天然河道開挖而成，長約400千米。④魯運河（臨清—臺兒莊）。利用汶水和泗水的水源，沿途經南陽、獨山、昭陽、微山湖等水面，長約480千米。⑤中運河（臺兒莊—淮陰）。利用泗水下游的一段天然河道，開挖而成，長186千米。⑥里運河（淮陰—揚州），長190千米。⑦江南運河（鎮江—杭州）長330千米。
大運河各段之間高差懸殊，全線地勢“三起三落”，其中濟寧北部的南旺地勢最高，號稱水脊。引汶河之水在此分流，向北過黃河至臨清入南運河（即衛河），流向天津；向南經徐州流向清江。臨清與徐州之間高差最大，且水源不足，水深較淺，航行困難，為此設置38個水閘，分段攔水，保持水量，便于通航。長江南岸的丹徒一帶地勢較高，是大運河的第二個分流點，向北經長江至清江，向南流至杭州。北京地勢較高，北運河從北向南流至天津。
