大运河是隋炀在位时凿通的北起涿郡（北京）、南至余杭（杭州）、沟通南北的大运河。大运河的开通，对南北之间的交通与交流有重大意义，它是南北政治、经济的纽带，也是南北往来的水上走廊，是一条带有全国性规模的大运河，使中国南北首次可以通航。隋朝运河共有5条，即广通渠、山阳渎（又叫邗沟）、通济渠、永济渠和江南河，它们是分阶段开凿的，共用27年。587年，文帝为运送粮草和士兵攻打陈国，就将夫差所开的邗沟疏浚、拓宽，开挖了运河山阳渎段。它北起山阳，南到江都，最后人长江，将淮河与长江连接起来。文帝所修运河基本是上地段性的，真正使运河形成运河网的是隋炀帝。为了加强政治和经济统治，605年，隋炀帝在洛阳营建东都的同时，下令开凿大运河。
通济渠以东都洛阳西苑为起点，然后引谷水和洛水入黄河，使黄河水最后流入淮水，它是沟通黄河、淮河的最佳水路路线。同年炀帝又征发10万多淮南民众开邗沟，它是将文帝时的山阳渎再次整修和扩大，使其规格与通济渠一致。两项工程差不多半年就完成了。修成后的通济渠和重新整修的邗沟，水面宽40步，沿途两岸修建有宽阔的御道，植有榆树柳树，从洛阳到江都近1000千米，浓荫蔽日，并设置有40多所行宫，作为炀帝巡游时休息所用。
608年炀帝为巩固边防和对高句丽用兵，下令征发河北100多万民众开挖永济渠。由于所需劳力众多，男劳力供应不足，大批妇女被征发服役。永济渠主要是引沁水向南到黄河，向北连通涿郡，全长1000多千米，工程极为浩大，并且河道宽阔。二年后，为了更进一步运送江南地区的粮食和物资，炀帝又下令在长江以南开凿江南河，它自京口（镇江）至佘杭，全长400多千米里，宽30多米，是对六朝时的江南运河的疏浚和拓宽。
大运河全长约2500千米，以洛阳为中心，仅用6年时间就完成了，它沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大河流，成为南北交通的大动脉，是世界上最古老的、最长的运河。隋朝运河不仅加强了隋王朝对南方地区的经济、政治、军事的控制，便利了江南财物向洛阳、长安的调运，而且对以后的历史发展具有深远的影响。唐宋时期的南北交流和南北物资的调运，便得利于大运河，它是唐宋的经济命脉。隋朝开凿大运河是巩固统一、繁荣经济的重大工程，也是古代劳动人民血汗的结晶。由于工程浩大，又是短期完成，劳役过重，百姓生活苦不堪言。而炀帝开凿运河，是他雄心勃勃巩固帝王基业的需要，也是他贪恋江南美景和富庶生活、巡游东都和天下的需要。唐宋及以后各朝都对隋朝大运河进行过不同程度的疏浚和整补，尤其是元朝进行了大规模的开凿疏补，形成了京杭大运河。
