濟寧段運河位於京杭大運河中段，北接泰安東平、南連棗莊臺兒莊，是京杭大運河南北貫通的重要樞紐。
流域涉及現濟寧市所轄的任城區、梁山縣、汶上縣、嘉祥縣、魚臺縣、微山縣五縣一區的行政區劃範圍，總長度（含被掩埋河道）約為 587Km。其中，古運河（元明清時期運河）河道總長度約為 293.55Km，佔總長度的 50%；現代運河總長度約 293.36Km，佔總長度的 50%。
水系環境
濟寧段流域境內水系發達，河網密布，京杭大運河縱貫南北，其他河流比如黃河、大汶河，以及諸多運河支流橫穿東西。境內的現代水系是在古代泗河水系和近代運河水系的基礎上，經過漫長自然因素和人文因素的共同影響下不斷發展演變形成的。在以南四湖（南陽湖、獨山湖、昭陽湖、微山湖）為中心的現代水系中，流域面積在 50 平方公裡以上的河流有 91 條，其中流域面積在 50-100 平方公裡的小型河流有 29 條，流域面積在 100-1000 平方公裡的中型河流有 15 條。
南四湖東側各運河支流多發源於東部山區，屬洪水型季節河流，流量受季節影響較大，峰高量小，攜帶泥沙；南四湖西側各支流發源於西部黃泛衝積平原，均為坡水型常年河流，流量受季節影響較小，源遠流長，水質清澈。
大運河濟寧段的歷史變遷史
劃分為五個階段：開鑿——貫通——鼎盛——衰敗——再利用。
開鑿初期：春秋-宋
史籍中春秋時期就有開挖運河的記載，但是最初只是為了軍事防禦，規模較小。隋唐開始對運河進行了疏通管理，運河開始不僅僅是為了軍事防禦功能，部分河道開始可以通航運輸。南宋時期濟寧城南受黃河的影響在泗水中下遊形成了大型湖泊，並且支流眾多，為元代開通南北運河並利用泗水作為部分航道而提供了有利條件；而濟寧城北由於汶、泗水兩條河流衝擊堆積，導致地勢較高，是元代濟寧以北運河段開鑿貫通南北需要解決的重要問題。
全線貫通階段：元代
從元代定都北京之後，由於大運河還沒完全貫通，江南漕船到達淮安後要經黃河轉為陸運，之後再轉河運和陸運，數次裝車卸舟、耗時耗力。於是元代為了加強對南方的控制和對漕運的管理，開挖運河貫通南北勢在必行。
貫通由江淮抵達大都的運河時，運河走線主要有兩點較大的變動：一是將隋唐時期的弓形大運河改變為直線，不再繞道河南而是直接穿過山東抵達大都；二是確定南北大運河全線貫通的關鍵之處在於開鑿山東境內的水上通道，於是開通了濟州河段（濟寧-安山段運河）、會通河段（安山-臨清段運河）和通惠河段（從通州到大都）。
通惠河段開挖完成之後，代表著貫通大都到杭州的 3000 餘裡的南北大運河基本完成，其全線可分為七段：通惠河段、通州運糧河段（通州至大沽河，西接御河）、御河段（即衛河，從天津至山東臨清）、會通河段、濟州河段、揚州運河段（從黃河至揚州）以及江南運河段（從鎮江至杭州），其中濟州河段即為現濟寧段運河段的原形。
鼎盛階段：明朝-清朝中葉
明朝到清朝中葉，國內實行閉關鎖國政策，因此「海運」基本被停，內河航運得以發展。通過運河的漕運以及商運、民運的運輸量越來越大，運河發展到鼎盛時期。
由於濟寧段運河水量受到季節的影響較大，因此為了保證濟寧段運河的水量充沛和運輸量達標，這個時期有幾項較大的水利工程變動：元濟州河段與明會通河段統稱為會通河段；在汶河建戴村壩，截斷汶河南段使其流入南旺地區作南北分流，並為地勢最高的河段增加水量；分水地點從元代的濟寧城南轉換至南旺鎮南北水脊；將汶、泗水中上遊的各地水源通過地表明渠導入汶、泗、沂水等河流，再匯入會通河；南陽新河修建，南陽湖、微山湖逐步形成。
衰敗階段：清朝後期-民國時期
清朝後期到民國時期，政府內憂外患，對運河河道缺少管理和整治，並撤銷了管理機構，漕運基本處於停滯狀態；黃河北徙，泥土堆積，漕運廢止，北五湖逐漸消失，東平湖逐步形成，元明清時期的會通河段等河道大多數斷流或被掩埋。
再利用階段：建國後-至今
建國後，政府重視保護和再利用運河，濟寧段運河經過了 50 多年的大規模整治，現如今已被初步治理建設成了一條具有防洪排澇、灌溉農田、交通運輸、調節生態以及旅遊觀光等多種功能的現代新型的內河河道,整治過後確實取得了一定的經濟效益、社會效益和生態效益。
運河申遺成功後，國家頒布了《中國大運河遺產管理規劃》，隨之運河流域各省市也編制了各省域的運河遺產管理規劃以及各城市流域內的保護規劃。目前在規劃的引領下和政府的管理下，濟寧的航運事業已成為山東區域經濟發展的重要組成部分，全市擁有各類船舶 11000 餘艘，航道通航裡程達 1100 公裡，港口碼頭 11 處，擁有 65 個作業區，年設計吞吐能力 1350 萬噸，航運從業人員 10 萬餘人，年創社會經濟效益到達 20 億元。
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