康熙对治理河患十分重视。他十六岁亲政以后，就把河务作为自己要抓的三件大事之一，还把这三件大事写在宫中的柱子上，以提醒自己不要忘记。治河主要是治黄河、淮河，还有永定河。黄河、淮河在清朝初年，失修已久。黄淮中下游的农业生产和江南的漕运时时受到威胁。他招募雇佣了几十万民工参加治理黄河，还发动军队协助。在洪泽湖的黄河交汇的清江口，阻遏淮水夺路东出的高家堰和黄河入海处的海口这三个地方，投下了大量的人力物力，浚疏河道、修筑堤坝、开挖新河。治理的目的是导淮水入黄河，导黄水入大海。工程规模巨大，前后修建了二十多年才竣工。在治理黄河、淮河的过程中，康熙读了大量治理河务的书籍，还研究了水利学和测量学。他亲自制定修河大计，挑选人才，经常召集臣下讨论治河方案。他还六次南巡，每经过一处沿河重大工地，就要停下来亲自踏勘水道，观察堤坊，召见河臣问讯，还要慰劳河工。康熙四十三年（1704年），黄河治理工程竣工，黄河下游出现了“海口大辟，下流畅通”的新气象。
最能表现出康熙的治河才能的，还是他对永定河的治理。永定河的上游是桑干河，下游原名芦沟河，又叫浑河。这条河经常泛滥成灾，沿河居民常常“架巢而居”，素有“小黄河”、“无定河”之称、清朝建都北京，要保卫京城和附近的安定，就要治理浑河。1693年，康熙亲自巡视浑河工程，从十里铺乘船，驶往苑家口，沿河巡察。以后，他又多次巡视浑河工程。1694年夏天，天气炎热，他在官员陪同下，乘船巡视新修河堤。陪同他巡视的一位官员说：“现在正是盛暑，恐怕对您身体不好。”康熙却坚持要对整个新修河堤巡视一遍，他说：“这儿的百姓受水灾严重。我若是不全部巡视，终是放心不下。”他巡视河道时，遇到水浅的地方，就改乘小舟，边看边指示治河方略。有时，也登岸步行，他亲自用仪器测量，定方向，钉木桩。还向陪同的大臣讲解测量方法，讲解用数学方法丈量田地等等。整个治理浑河的工程，都是由他亲自组织、直接领导的，包括提出具体的治河方案。如解决河水夹带泥沙太多的问题，以往每到旱季，河道淤塞，只好靠人力挖挑泥沙，费工甚大。后来采用了康熙提出的用水力冲刷的办法，引清河的水，从琉璃河与浑河汇流处，用清河的水势冲刷浑河，同时加固堤岸，使大量积沙冲走。后来，康熙巡视浑河时，见清水冲刷泥沙有效，又指示治河大臣要在冬天结冰时照常泄水，说水势为冰面所压，可以加大冲刷力量。治河大臣按康熙说的去做，果然效果很好。还有一次，治河大臣王新命给他呈上治理浑河的图。图画得不合比例，与河形也不符，康熙一眼就看出来了。他亲自向王新命讲解按比例制图的方法，让他派人重画。他对工程要求很严，发现不合格的，就令重新返工。他对治河是个内行，但却并不固执己见。1698年，康熙到武清巡视浑河工程，当地人民要求加筑外堤防水。康熙原以为筑外堤会多占民田，对百姓不利。当地人对他说：“筑外堤所占田不多，可是如果河水泛滥，为害就太大了。”康熙就采纳了武清人民的建议。
浑河经过康熙时期的治理，在以后的几十年里没有发生大患。沿河人民生活比较安定，附近的农田得到灌溉。为此，康熙下诏把浑河赐名永定河。1716年，京畿大雨，山水骤涨。康熙忙赶去巡视永定河，看到堤岸坚固，河水并没有泛滥。他高兴地吟起诗来说：“坚堤长护幸安全”。直至去世前的两个月，他还在巡视河道。