隋皇朝建立的时期虽短，但水利事业的成就相当巨大。如先后开凿了自长安至潼关长达三百余里的广通渠和沟通钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大水系的大运河。它们本属运输渠，而沿河两岸也同时获得了很大的引流灌溉之利。又如在河北引芦沟水开稻田十万亩，在长城以北大兴屯田，相应地也有相当规模的农田水利建设。
唐代，灌溉工程南北同时大举兴修，达到全面发展的兴盛时期。唐初，在河曲地带大量凿河开渠，首次引黄灌溉成功，灌溉几百万亩农田，有的达到“亩收十石”。北方农田水利的另一重要成就是修复和扩展关中平原的灌溉渠系，西汉开凿的成国渠渠口此时修建为六个水门，称为“六门堰”，又增加了苇川、莫谷、香谷、武安四大水源，灌溉面积扩展到二百万亩。西汉开凿的白渠到唐代发展为北、中、南三支，又称“三白渠”，中渠增设鼓城堰分疏四条支渠后，灌溉面积亦增至二百万亩左右，为汉代的四倍。唐以前堤堰建筑材料大多是土和草，或土石并用；唐代则出现很多石堤、石堰，如位于泾河中游的石工拦河坝，长阔各一百步，形势雄伟，经久坚实，号称“将军翣”，是一项引人注目的水利工程设施。
南方的农田水利灌溉工程有大幅度增长，主要为陂、塘、沟、渠、堰、浦、隄、湖等。它们大多分布在太湖流域、鄱阳湖附近和浙东三个地区。水工规模大，技术水平也相当高。明州鄮县（今浙江宁波）县令王元?主持的一项水利工程，设计体系完整，对地形的掌握和河流的利用都具有特点，不仅发挥了灌溉作用，并能阻挡海潮袭击，解决城市用水问题。杭州西湖北面的灌溉工程则能做到灌田时可事先测量水位，据说每放一分钟水，可溉田十五顷左右，既不随意浪费湖水，又能保证农田用水。
唐末五代时期，太湖地区形成了相当完善的塘浦圩田水利系统，因而，八九十年间只发生了一次水灾，农业生产“岁多丰稔”。自唐中叶以后，从苏州经平望至吴兴，环绕太湖东南半圈，关系下游洪涝问题的长堤就已全线接通，促进了太湖下游围田的加速发展。而与此同时，运河堤岸自平望向南延伸至杭、嘉间，通过横塘纵浦的逐步系统化，圩田体制开始在太湖地区出现。吴越国（893—978）为了巩固其统治，在偏安局面下，十分重视农田水利建设和发展农业生产。在前代基础上，经过八十多年的经营，太湖塘浦圩田系统终于形成，并臻于完整和巩固，从而创造了主动改造低洼地、开辟良田和增产丰收的成功经验。当时针对太湖地区四周高而中部低洼的碟形洼地特点，采取的技术措施是，首先开浚出海干河，以三江（吴淞江、娄江、小官浦）为纲，提挚七里、十里而为一横塘，五里、七里而为一纵浦的周密渠网，使整个渠系通流圩田和高田之间；堤岸则高出最高水位。第二，干渠、支渠、海口和圩堤之间，普追设置堰闸、斗门，主动控制旱涝。第三，创制三路“撩浅军”，共八九千人，分区负责养护。第四，检修和创建捍海塘堤，保证内陆水系的完全发展。第五，建立严密的管理和配水法制，执行治水规划，“美言不能乱其法，财货不能动其心”。可以说，吴越国治理太湖水利的成就超过历代而在水利史上大放异彩。