郭守敬选定的引水路线因地制宜，极其科学地利用了水源和地形条件，解决了金代开挖闸河时所不能解决的沙多、水少、流急的难题。他引白浮泉水，西经神山山麓再东南流，水清、量大、地平、流缓。因为大都比通州地势高得多，必须建立水闸才能蓄住水，以控制水位高低。郭守敬又在大都和通州之间建了十一个闸门。通惠河从l292年开工，只用了不到两年的时间就全部完工了。
通惠河开挖时，征调了军卒近二万人，工区水手八百五十余人，入官的囚奴一百七十余人。此外，忽必烈还下令在大都的各级官吏一律参加劳动。通惠河这一名称也是忽必烈给起的，含有漕运畅通的意思。
二、济州河和会通河
    在临清和济州之间的运河，元朝分两期修建，先开济州河，再开会通河。济州河南起济州(今济宁市)南面的鲁桥镇，北到须城(在今东平)的安山，长75千米。人们利用了有利的自然条件，以汶水和泗水为水源，修建闸坝，开凿渠道，以通漕运。会通河南起须城的安山，接济州河，凿渠向北，经聊城，到临清接卫河，长125千米。它同济州一样，在河上也建立了许多闸坝。这两段运河凿成后，南方的粮船可以经此取道卫河、白河，到达通州，不必再绕道洛阳和开封了。
    不过，由于山东境内运河水源不足，南北分水地点不当，岸狭水浅，船只不能重载，所以在元朝，通过海路运送漕粮一直占据主要地位。运送粮食的船只从长江口刘家港（今江苏太仓市东北浏河口)出海北上，沿着山东半岛绕过成山角、刘家岛、沙门岛，经莱州(今山东莱
州市)至界河口(今大沽口)人海河，北循白河至芦沟河、白河汇合处的张家湾，再将漕粮转运通州，最后再通过通惠河或由陆路运到大都。