古代治河发展经历了障（垒土挡水）、疏（宣泄河水）、堤防、分流及束水攻沙等多个过程。在四千多年前的尧舜时代，中国连年大雨，洪水茫茫一片，中华民族陷入空前深重的灾难之中。最后，经过部落联盟议事会议的推荐，禹承其父业，继续治理洪水。他联合了共工氏、伯益和后稷等许多部落，吸取了他父亲治水失败的教训，改变单纯的筑堤堵水办法，而采用疏导的策略。经过十多年的艰苦努力，终于制服了洪水，人们才得以纷纷从高地回到平原之上。接着，禹又带领人们开凿沟渠，引水灌溉，发展农业，化水害为水利，奠定了中华民族发展的基业。

西汉后期，黄河决口频繁，哀帝召集治河人才议事。大臣贾让提出治理黄河的系统见解，分为上、中、下三个方案，后世称为“贾让治河三策”，见于《汉书‧沟洫志》。贾让首先提出治水的基本思想是不与水争地。接着阐述了三个方案的具体内容。上策是：开辟今天的河北省西部广大地区为蓄滞洪区。蓄滞洪区的移民安置费用，以几年的修堤费用即可补偿。贾让认为这样就能从根本上消除水患。中策是：开辟分洪河道下入漳河，并开渠建闸，以便引黄河水作灌溉之用。至于下策则是加固堤防，维持河道现状。但是堤防难免岁修岁坏，结果往往会劳民伤财。贾让治河三策是现存最早的一篇全面阐述治河思想的重要文献。它以人类社会发展及自然和谐为宗旨，对后世影响很大。

西汉末年大司马史张戎（长安人，生卒不详）是提出水力挟沙说的第一人。他指黄河是何等浑浊，一石水中就有六斗泥，“水性就下，行疾，则自刮除；成空而稍深。”意思是水自高处流向低处，流得快了，泥沙随之而去，河道自然愈冲愈深。这是最先从动力学的角度来解释河道冲淤的特性。由此张戎提出：应减少上游引水，集中河道水量，以水冲沙，则“水道自利，无溢决之害矣”。明嘉靖间，四任总理河道的潘季驯（1512—1595年）在他治理黄河的生涯中，开始将堤防作为攻沙武器付诸实践。潘季驯设计了缕堤、遥堤、格堤和减水坝共同组成的堤防体系：缕堤临水，紧依中常水位的滩地修筑，以缕堤束水攻沙；遥堤建在远离河槽二三里的河漫滩上，可容纳较多洪水；水再多则可以从设在遥堤上的减水坝泄走；遥堤和缕堤之间是格堤，用以拦挡从缕堤溢出的洪水，并促使泥沙沉积，使堤防得到加固。泥沙动力学理论向治河工程技术的渗透，将中国古代治河工程技术水准推向高峰。