元朝灭亡南宋之际，仍然利用隋唐运河的旧道路，运输粮食。
路线大致为：从长江到淮河，逆黄河到中滦旱站（今河南封丘西南），陆路运输180里到淇门（今河南省浚县西南)，再进入御河（今卫河），然后水运至大都。
由于运河河道堵塞众多，水陆颇为不便，而海上运输往往在风信失效的时候，多为倾覆。
因此，元朝政府开始组织对大运河的修凿。
1276年，开始修凿济州河。
1280年，修理疏通了通州运河。
1281—1283年，由奥鲁赤主持引汶水、泗水，从济州(今山东济宁)西北，至须城安山(今山东东平西南)长150多里的济州河，全面开通。
漕路：则从淮河到泗水(今中运河)，经济州河北抵安山，出大清河(今黄河下游)，经东阿(今山东东阿南)、利津(隶属于山东省东营市)入海。
接着，又由海运到直沽(今天津大沽口)，转运到大都(今天的北京，元朝首都)。
后来，由于海口淤沙堵塞，运道不通，又改由东阿陆运至临清(今山东临清南)，进入御河。
至此，元朝南北的航运，除了东阿、临清之间的一二百里陆路外，基本已经大致沟通。
再加上之前(1280年)，王积翁曾建议阿八赤等人，广开新河，但新河候潮以行，船多损坏，于是便罢了新河。
1289年，朝廷听从寿张县尹韩、仲晖等人的建议，开凿会通河运道。
会通河自须城安山西南起，分为梁山洛(今山东梁山、郓城等县的梁山泊)水源北流。
经过寿张(今山东梁山西北)西北，至东昌(今山东聊城)，又西北至临清入御河(大同附近最大的河流)，全长250多英里。
该工程由李处巽主持，花了六个月的时间才完成。
中途建了31个水闸，可以随时调整水流量。
到目前为止，南北航运已经全线沟通。
会通河“开魏博之渠，通江淮之运，古前未闻”，被称为一时盛事。
宋金时期，黄河夺淮入海之后，北方故道长期减弱。
会通河开凿之后，黄河部分水流流入御河，北上入海。
因此，御河也被称为“北黄河”。
1291年，按照郭守敬的规划，开凿通惠河。
通惠河导入昌平县白浮村神山泉，穿过双塔榆河，引进一亩、玉泉之水入城，汇入积水潭。
然后又东折向南，出文明门(今崇文门)，再至通州高丽庄，最后流入白河。
全长164里，中间有21个水闸，大致“每十里设有一片闸门”。
这个工程花了一年时间。
河成之后，漕船可以一直驾入大都城，可以说是“利国便民”。
从通州南下到白河北运河的北段，上接惠河，下通大沽河，是南北通航的主要道路。
但由于潞河(白水、榆水、浑水合流)的水源不足，河流较浅，交通不便。
1293年，忽必烈采取了漕运司使的建议，又将小渠之水引入榆水，以此增加水流量，方便行舟。
元朝末年，还曾经对相当于旧邗沟的扬州运河，进行了疏治。
南宋灭亡之后，扬州运河逐渐堵塞，连年疏治，效果不大。
到了1317年，这才疏浚畅通。
1321—1323年，又对属于江南运河的镇江运河，进行疏凿。
疏凿河段，从镇江到常州武进县吕城(今江苏丹阳东南)坝，长达131里。
疏凿过后，河面加宽至五丈、底宽三丈，深度增加了六尺。
除此之外，镇江运河重要的水源练湖(今江苏丹阳北)也开通了。
1342年，又根据中书参议孛罗帖木儿和都水傅佐的建议，进行开凿京城金口河的工程。
计划从通州南高丽庄的120多里，开创建一条新河，深五丈，宽十五丈，放入山金口水东流，合通御河，接引导海运至大都。
然而工程完成后，起闸放金口水，流湍很急，沙泥堵塞，船舶不可行通。
金口河工程沿途破坏了许多民居基地，夫丁伤亡惨重。
便以“花费无数”，劳而无功”为由，二人遭到了朝臣弹劾，孛罗帖木儿和傅佐均被处死。
元朝陆续重新开凿的大运河，全长3000多里，北起大都，南至杭州，与海河、黄河、淮河、长江、钱塘江，这五大流域沟通。
大运河对于维护元朝帝国的专制主义统治方面，发挥了一定作用。
它促进了南北经济文化的交流，也为明清运河的畅通、现代大运河的水运条件，奠定了重要的基础。
