春秋末期，吴国开凿了胥溪、邗沟、黄沟三条运河。自胥溪开凿完成后，吴人可东自太湖，沿胥溪西上，直到今芜湖附近后转入长江，再渡过长江往北沿栅水到巢湖一带北入淮水。
夫差是春秋时期吴国的最后一位国王，他运河开挖起了开创作用。他是大运河“第一锹”的开挖者。
春秋战国时期，各诸侯国之间，互相攻伐兼并，战争连绵不断，军事运输十分频繁。夫差一心想北上伐齐，争霸中原，当时，江、淮之间没有水路可通，只有由江入海，这样走，不但航程长，而且海上风狂浪急，易失战机。为了安全和便利进军，缩短军需路线，夫差决定在蜀冈之上筑邗城，在蜀冈脚下凿邗沟，开通江淮之间的水道。对于筑邗城、凿邗沟的劳动场面，史书上用了四个字来形容，即“举锸如云”，可见其声势浩大。
吴王夫差调集民工开凿邗沟。因途经邗城，故得名“邗沟”。吴邗沟自今扬州市东南边的古邗城之下起，城下掘深沟，引长江水北流，运河向北穿行于武广湖（今武安湖）和陆阳湖（今洋湖）之间，东北入博芝湖，继而入射阳湖，最后由射阳湖入今淮安东北五里的北神堰合淮水。全长约里。邗沟沟通了长江、淮河两大河流，成为隋唐大运河最早修建的一段。邗沟的开凿，是有史记载的大运河最早开凿的河段，被认为是大运河的开端。扬州、淮安两座历史文化名城因邗沟的开凿而诞生。邗沟此后一直是大运河的重要组成部分，至今仍为水运要道。
吴王夫差筑邗城凿邗沟，客观上为当时中国东部地区南北政治、经济、文化交流发挥了巨大的作用，对后来扬州的建城，乃至经济、文化、航运、交通的发展起了重大作用。
吴开邗沟之后，还在更北的地方开凿了商（宋）鲁之间的黄沟运河，沟通了泗水与济水。黄沟开凿之后，吴王夫差可沿邗沟北到淮水，入泗水，入济水，西上黄池，与齐晋争夺盟主地位。
秦始皇在湘桂之间开凿灵渠，以通漕运。在四川有李冰开凿离队，关中郑国作郑国渠，既可以灌溉农田，又可以供漕运，“皆可行舟”。
汉朝开凿了槽渠，由长安引渭水入渠，沿南山山脚，一直通到黄河。班固的《西都赋》说槽渠“泛舟山东，控引淮、湖，与海通波”。汉朝王景治理汴渠，“十里一水门，更相洄注，无复溃漏之患”。东汉开凿了阳渠，漕舟可由汴入河，由河溯阳渠入洛阳建春门以输常满仓。东汉顺帝时期，陈敏修理邗沟，另开新道，由江都经樊良湖改道津湖，再由津湖直接由末口入淮，避免了射阳湖的风涛之险，给漕运带来了很大的便利。汉朝还经常维护灵渠。
汉顺帝永和五年（年），会稽郡太守马臻纳山会平原三十六源之水，兴建了鉴湖。鉴湖初创至晋代，山会地区主航线即为鉴湖，至晋后至唐，西线（山阴县）的航线渐为西兴运河所取代，而东线（会稽县）鉴湖仍为主航线并延承至现代。
魏晋南北朝时期，开凿了一些地方性运河，对后来隋朝隋唐大运河的开通起了积极作用。东汉末年，曹操先后开凿了白沟、平虏渠、泉州渠、新河和槽渠等。白沟开凿于东汉建安九年（年），在淇水入黄河处下大枋木使成堰，遏淇水入春秋战国时期的黄河古道以成渠，以淇水、荡水、洹水为上源，利用纵贯河北平原的清河故道至今青县附近，注入滹沱河。平虏渠开凿于建安十一年（年），从今青县东北引滹沱河水北入泒水。泉州渠也开凿于建安十一年，南起泉州县（今天津市武清西南），上承潞河，下入鲍丘水，还从沟河口向东凿渠入濡水，称为新河。[24]利漕渠开凿于建安十八年（年），凿渠引漳水，自今河北曲周南，东至今大名西北，注入白沟，借以沟通邺和四方的漕运，故名利漕渠。白沟、平虏渠、泉州渠、新河和利漕渠的开凿，完成了贯通河北平原的运河网工程，便利了河北平原的水道运输。
曹丕代汉建魏以后，迁都洛阳，曹魏对于运河的设施，主要是修通汴渠、开凿贾侯渠、讨虏渠和广槽渠等项运河工程。[25]曹操曾疏浚过汴渠上游到睢阳一段，称为睢阳渠。正始二年（年），曹魏又重新整理汴渠，这次是自上游到下游全程整修，使之可以通舟楫。杜预致书王濬，劝他在灭吴之后，率领水军，自长江入淮水，又自淮水入汴渠，再由汴渠入黄河，溯黄河回到首都洛阳。
贾侯渠系魏贾逵所开。《三国志》卷十五记载：“（贾逵）遏鄢、汝，造新陂，又断山溜长谿水，造小弋阳陂，又通运渠二百馀里，所谓贾侯渠者也。”故道在今河南淮阳西北，后与其他水道“交错畛陌”。黄初六年（年），开通讨虏渠，据顾祖禹的《读史方舆纪要》说，其故道在郾城县东。广槽渠系魏宣帝正始二年（年）所开凿，通过陈、蔡之间，故道在蒗荡渠的下游，《三国志卷二十八》记载：“正始二年，乃开广漕渠，每东南有事，大军兴众，泛舟而下，达于江、淮，资食有储而无水害，（邓）艾所建也。”
孙权在南方开凿运河，西连淮水，东接云阳，号破冈渎，这条运河是沟通今南京以东的水运网。
桓公渎又称桓公沟，为东晋桓温时开凿的。太和四年（年），桓温率兵北伐前燕，“军次湖陆，攻慕容暐将慕容忠，获之，进次金乡。时亢旱，水道不通，乃凿巨野三百余里以通舟运，自清水入河”。[30]巨野泽即梁山泊，位于今巨野与梁山县之间，这条运河被称为桓公渎，从巨野泽北出济水，在今长清县西与河水相通，故桓温能由济水入黄河。东晋安帝义熙十三年（年），刘裕又继续疏浚桓公渎。
杨口运河是杜预做荆州刺史时开凿的。这条运河由杨水入汉水之处起，直达江陵，通入长江，更由江陵通到洞庭湖中。《晋书》卷三十四《杜预传》记载“旧水道唯沔汉达江陵千数百里，北无通路。又巴丘湖（今洞庭湖），沅湘之会，表里山川，实为险固，荆蛮之所恃也。（杜）预乃开杨口，起夏水（今汉水）达巴陵（今湖南岳阳）千余里，内泻长江之险，外通零桂之漕。”[31]这条运河开凿以后，使江陵在交通上的形势更加重要。从江陵溯江而上，可到巴蜀；沿江而下，可达建业；还可以由洞庭湖溯湘水沿漓水到番禺。
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