大运河嘉兴段位于太湖东南的水网地带，是杭嘉湖平原水系的干河，也是京杭大运河自北而南沟通五大水系中太湖和钱塘江两大水系的主动脉。大运河嘉兴段干道长约 110 千米，其中，目前的嘉兴段运河主河道以嘉兴环城河为中心，北苏州塘（苏嘉运河）接江苏，南杭州塘（嘉杭运河）连杭州，长 81.22千米。另有元代以前的运河主河道崇长港、上塘河，长 29.5千米。运河经过嘉兴市本级、桐乡市和海宁市，其中市本级 40.8 千米，海宁 27.4 千米，桐乡43.87 千米。大运河嘉兴段从北至南包括苏州塘、嘉兴环城河、杭州塘、崇长港、上塘河等河道。

大运河嘉兴段的开凿历史，最早可追溯到春秋时期，那时即已出现沟通太湖流域与钱塘江的人工河道—— 古长水和百尺渎。公元前 482 年，越王勾践开挖越水道（今崇长港），是嘉兴境内最早有确切记载的运河。

公元前 210 年，秦始皇修筑陵水道，连通嘉兴、杭州，这是开河筑堤形成的水陆并行的通道。陵水道的开凿奠定了日后江南运河在嘉兴境内的大致走向，为运河嘉兴段形制走向确定的早期雏形。

至汉代，西汉武帝为征输闽越贡赋，从苏州以南沿太湖东缘的沼泽地带开挖了苏嘉之间长百余里的河道，并与陵水道连通。至此，嘉兴人工水道贯通，江南运河已初现轮廓，此河道即京杭大运河苏州至嘉兴段的前身。

公元 610 年，隋炀帝利用旧时河流拓宽修浚而成江南运河，完成了南北大运河的沟通，使嘉兴成为南北交通干线的一个节点。

经过唐宋两代的水系治理和运河管理，江南运河全线从自然水系中脱离出来，成为独立的工程体系。大运河嘉兴段形成了以嘉兴为中心、运河为骨干的蛛网状水系和横塘纵浦、圩田棋布的塘浦圩田体系，沟通嘉兴广大的城镇乡村。

元至元三十年（1293），京杭大运河全线贯通。至正十九年（1359），起义军将领张士诚发动军民开挖从塘栖至杭州的新河，使江南运河南端改道，经崇福折西过大麻后入余杭界，形成了由桐乡崇福经余杭塘栖至杭州的走向，并基本保留至今。

明清两朝，京杭大运河基本格局未变，并进行了多次大规模的维护与修缮。明嘉靖三十五年（1556），右通政使吕希周修筑崇德县城抗倭，将穿镇而过的直道运河改为绕城而过的弯道运河。

大运河的开通，打破了嘉兴长期偏于江南一隅的封闭状态，确立了嘉兴 “左杭右苏”“南北通衢” 的运河古城地位，促进了嘉兴地区经济社会的发展。尤为可贵的是，历经两千余年的持续发展与演变，以明清运河主河道为骨干、各历史时期的运河干道并存，其网状河道体系至今保持畅通，一直发挥着重要的交通、运输、行洪、灌溉、输水等作用，是孕育嘉兴的“母亲河”，是活着的、流动的重要文化遗产。