大业元年至六年(605年至610年)，隋炀帝动用百万百姓，疏浚之前众多王朝开凿留下的河道，修了隋唐大运河。此后，唐、北宋长期开凿、疏浚、整修隋唐大运河，使得隋唐大运河可以继续使用。
隋唐大运河跨越地球10多个纬度，纵贯在中国最富饶的华北平原和东南沿海地区，地跨北京、天津、河北、山东、河南、安徽、江苏、浙江8个省、直辖市，是中国古代南北交通大动脉，在中国历史上产生过巨大作用，是中国古代劳动人民创造的一项伟大的水利建筑工程。
隋朝的政治和军事中心位于关中和中原地区，在平定南朝陈期间，为了运兵南下，开始修建运河。平定陈后，隋廷为了提防之旧有势力及将江南的粮食运送到政治、经济中心的中原地区，又以洛阳为中心开凿了贯通南北的隋唐大运河，并且在两岸筑御道，种植柳树护岸。所开的运河大部分是利用自然河道，或是疏濬前代业已干枯的旧沟，只有一小部分才是真正以人力开凿的。最终形成以洛阳为中心，首尾相连的几条运河。
584年隋文帝为了将关东资源便利的运至关中，引渭水自长安开通到潼关的广通渠，但砥柱仍阻碍关东漕运。587年，为了兴兵伐南朝陈，循春秋时期吴王夫差的邗沟兴建山阳渎，自山阳(今江苏淮安县)至扬子(今江苏仪征县)入长江江都(今江苏扬州)。隋炀帝时大规模发展运河，605年开通通济渠(又称汴渠)。
西段自今洛阳西郊引谷水、洛水入黄河。东段自荥阳汜水镇东北开始，循夫差所开运河故道，引黄河经汴水、泗水达淮河，经过汴州(今河南开封)、宋州(今河南商丘)、宿州等城市。同年又发十余万人再度修筑山阳渎，整治取直，中间不再绕道射阳湖以直达长江。610年，开筑江南运河，自京口(今江苏镇江)引长江经吴州(今江苏苏州)至余杭(今浙江杭州)的钱塘江。长八百余里，广十余丈。
至此完成运河南段，隋炀帝还准备渡浙江游会稽山。由于北伐高句丽需要运输庞大物资，608年，发河北地区诸郡民夫百余万人开通永济渠，引黄河支流沁水南至黄河，北接卫河直达涿州(今北京)，完成运河北段。涿州便成为东征高句丽的人员与物资的集中地。
由广通渠，永济渠、通济渠、山阳渎和江南运河组成的隋唐大运河长达2700余公里，大运河以洛阳为中心，北至涿郡(今北京)，南至余杭(今浙江杭州)。611年，隋炀帝乘龙舟自江都(今江苏扬州)直达涿州。普通民船一昼夜走一百里，自江都到涿州不过一个多月，南北水路交通比陆路确是便利得多。
洛阳位居运河中心，西接长安，南通杭州，北通涿州，成为天下货物集散地;江都形成江南货物集散地，成为隋唐经济重心;运河沿岸也如雨后春笋般的发展出数座商业城市。隋唐大运河为经济发展起到很大的促进作用，建成后六百余年时间之内成为沟通南北双方的重要政治，经济和文化的纽带。
