四、北通涿郡的永济渠
永济渠的作用和其他几段并不完全相同。在完成通济渠、山阳渎之后，为了加强北方兵力，便于转输粮秣，隋炀帝决定在黄河以北再开一条运河，即永济渠。
大业四年(608年)，诏发河北诸郡男女百余万人。开永济渠，引沁水南达于黄河，北通涿郡。永济渠大部分利用了天然河道，即把黄河左岸的支流沁水与清水、淇水、屯氏河、清河及沽水等河流连接起来。这段运河主要工程是引沁入淇。沁水、淇水原来互不相通，隋炀帝时施工凿渠沟通沁、淇二水，在今河北武陟县北使二水直通，然后循着曹操所开的白沟故道北达临清(今河北临西县)，向东北开凿渠道，利用黄河旧道由清州向北至东光进入清河。在今清河至静海县北独流镇之间，又利用曹操所凿的平虏渠故道，到达今天津后。北溯潞河(今北运河)而上，至今武清县折入桑干河(今永定河)到达涿郡郡治蓟县城南(今北京)，全长一千余千米。永济渠建成后，来自河南通济渠的船舶穿过黄河，由沁口溯水而上、再经永济渠进人河北平原。
永济渠一也可分为两段:南段自沁河口向北，经今新乡、汲县、滑县、内黄(以上属河南省)、魏县、大名、馆陶、临西、清河(以上属河北)、武城、德州(以上属山东)、吴桥、东光、南皮、沧州、青县(以上属河北)，抵今天津市;北段自今天津折向西北，经天津的武清、河北的安次到达涿郡(今北京市境)。南北两段都是当年完成的。
永济渠与通济渠一样，也是一条又宽又深的运河，据载全长九百五十多千米。深度多少，虽不见文字。但因为它也是一条可通龙舟的运河，因此大体上说应与通济渠相当。
广通渠、通济渠、山阳渎、永济渠和江南河等渠道。虽然不是同时开凿而成，可以算作各自独立的运输渠道。但是，这些渠道都以政治中心长安、洛阳为枢纽，向东南和东北辐射，形成完整的体系。同时、它们的规格又基本一致.都要求可以通航方舟或龙舟。而且互相连接，所以又是一条大运河。在以上这些渠道中，通济渠和永济渠是这条南北大运河中最长最重要的两段，它们以洛阳为起点，成扇形向东南和东北张开。洛阳位于中原大平原的西缘，海拔较高，运河工程充分利用这一东低西高、自然河道自西向东流向的特点，开凿时既可以节省人力和物力，航行时又便于船只顺利通过。特别是这两段运河都能够充分利用丰富的黄河之水，使水源有了保证。这两条如此之长的渠道能这样好地利用自然条件，证明当时水利科学技术已有很高的水平。开凿这两条最长的渠道，前后只用了六年的时间。