康熙對治理河患十分重視。他十六歲親政以後，就把河務作爲自己要抓的三件大事之一，還把這三件大事寫在宮中的柱子上，以提醒自己不要忘記。治河主要是治黃河、淮河，還有永定河。黃河、淮河在清朝初年，失修已久。黃淮中下游的農業生產和江南的漕運時時受到威脅。他招募僱傭了幾十萬民工參加治理黃河，還發動軍隊協助。在洪澤湖的黃河交匯的清江口，阻遏淮水奪路東出的高家堰和黃河入海處的海口這三個地方，投下了大量的人力物力，浚疏河道、修築堤壩、開挖新河。治理的目的是導淮水入黃河，導黃水入大海。工程規模巨大，前後修建了二十多年才竣工。在治理黃河、淮河的過程中，康熙讀了大量治理河務的書籍，還研究了水利學和測量學。他親自制定修河大計，挑選人才，經常召集臣下討論治河方案。他還六次南巡，每經過一處沿河重大工地，就要停下來親自踏勘水道，觀察堤坊，召見河臣問訊，還要慰勞河工。康熙四十三年（1704年），黃河治理工程竣工，黃河下游出現了「海口大辟，下流暢通」的新氣象。
最能表現出康熙的治河才能的，還是他對永定河的治理。永定河的上游是桑乾河，下游原名蘆溝河，又叫渾河。這條河經常氾濫成災，沿河居民常常「架巢而居」，素有「小黃河」、「無定河」之稱、清朝建都北京，要保衛京城和附近的安定，就要治理渾河。1693年，康熙親自巡視渾河工程，從十里鋪乘船，駛往苑家口，沿河巡察。以後，他又多次巡視渾河工程。1694年夏天，天氣炎熱，他在官員陪同下，乘船巡視新修河堤。陪同他巡視的一位官員說：「現在正是盛暑，恐怕對您身體不好。」康熙卻堅持要對整個新修河堤巡視一遍，他說：「這兒的百姓受水災嚴重。我若是不全部巡視，終是放心不下。」他巡視河道時，遇到水淺的地方，就改乘小舟，邊看邊指示治河方略。有時，也登岸步行，他親自用儀器測量，定方向，釘木樁。還向陪同的大臣講解測量方法，講解用數學方法丈量田地等等。整個治理渾河的工程，都是由他親自組織、直接領導的，包括提出具體的治河方案。如解決河水夾帶泥沙太多的問題，以往每到旱季，河道淤塞，只好靠人力挖挑泥沙，費工甚大。後來採用了康熙提出的用水力沖刷的辦法，引清河的水，從琉璃河與渾河匯流處，用清河的水勢沖刷渾河，同時加固堤岸，使大量積沙沖走。後來，康熙巡視渾河時，見清水沖刷泥沙有效，又指示治河大臣要在冬天結冰時照常泄水，說水勢爲冰面所壓，可以加大沖刷力量。治河大臣按康熙說的去做，果然效果很好。還有一次，治河大臣王新命給他呈上治理渾河的圖。圖畫得不合比例，與河形也不符，康熙一眼就看出來了。他親自向王新命講解按比例製圖的方法，讓他派人重畫。他對工程要求很嚴，發現不合格的，就令重新返工。他對治河是個內行，但卻並不固執己見。1698年，康熙到武清巡視渾河工程，當地人民要求加築外堤防水。康熙原以爲築外堤會多佔民田，對百姓不利。當地人對他說：「築外堤所佔田不多，可是如果河水氾濫，爲害就太大了。」康熙就採納了武清人民的建議。
渾河經過康熙時期的治理，在以後的幾十年裏沒有發生大患。沿河人民生活比較安定，附近的農田得到灌溉。爲此，康熙下詔把渾河賜名永定河。1716年，京畿大雨，山水驟漲。康熙忙趕去巡視永定河，看到堤岸堅固，河水並沒有氾濫。他高興地吟起詩來說：「堅堤長護幸安全」。直至去世前的兩個月，他還在巡視河道。