黃河從山東省東明縣入境，呈北偏東流向，經9市25個縣（市、區），在墾利縣注入渤海，全長628公里。河道特點是上寬下窄，比降上陡下緩，排洪能力上大下小。自東明上界到高村長56公里，屬遊蕩型河段，兩岸堤距5-20公里，排洪能力20000立方米每秒，比降約為1/6000；高村至陶城鋪長164公里，屬過渡型河段，堤距2-8公里，排洪能力20000-11000立方米每秒，比降約為1/8000；陶城鋪至利津長298公里，屬彎曲型窄河段，堤距0.5-4公里（其中艾山卡口寬275m），排洪能力11000立方米每秒，比降約為1/10000；利津以下為擺動頻繁的尾閭段，泥沙不斷堆積，平均年造陸面積為25-30平方公里。
1951年至2000年，進入山東黃河（高村水文站）年均水量為379億立方米，年均來沙量9.38億噸左右。1986年以來，年來水量明顯減少，平均每年僅234.82億立方米。由於水少沙多，徑流年內多集中于汛期，泥沙大量淤積，河道年均升高10釐米左右，河床高於背河地面3-5米，設計洪水位高出背河地面8-10米，是典型的“地上懸河”，防洪形勢十分嚴峻。山東黃河的始末兩端緯度相差3度多，冬季12月至次年2月易形成淩汛，對堤防構成嚴重威脅。
人民治黃以來，經過山東人民和治黃職工的艱苦努力，初步建成了由堤防、河道整治工程和蓄滯洪區組成的防洪工程體系，為戰勝洪水淩汛奠定了物質基礎。每年汛期，沿黃各地組建140多萬人的群眾防汛隊伍常備不懈待命抗洪搶險。憑藉防洪工程和“人防大軍”，保證了54年伏秋大汛安瀾，改變了歷史上黃河三年兩決口的險惡局面。
山東黃河防洪工程主要有堤防、險工、控導和蓄滯洪工程。現有各種堤防1471.65公里（包括東平湖圍堤113.1公里、北金堤83.4公里、南北展寬堤76.4公里等），其中臨黃堤803.77公里；險工122處3549段壩岸，長295.13公里；控導工程121處1899段壩垛，長181.83公里。有4處蓄滯洪工程，其中：東平湖水庫，面積627平方公里（老湖區209平方公里、新湖區418平方公里），近期運用保證水位44.0米、爭取44.5米（相應庫容為27.3億立方米和30.42億立方米），設計分洪能力8500立方米每秒、泄洪能力3500立方米每秒；北金堤滯洪區跨豫、魯兩省，總面積2316平方公里(其中山東省93平方公里),設計有效庫容27億立方米；齊河北展寬區面積106平方公里，最大庫容4.75億立方米；有效庫容3.9億立方米，設計分洪能力2000立方米每秒；墾利南展寬區面積123.3平方公里，近期滯洪庫容3.27億立方米，設計分洪能力2350立方米每秒。
根據“除害興利”的方針，積極開發利用黃河水資源，為沿黃工農業生産服務。目前，山東黃河已有引黃閘63座，設計引水流量2423.3立方米每秒，共開闢引黃灌區73處，其中30萬畝以上的大型灌區19處，全省已有11個市地68個縣（市、區）使用黃河水。近十年來（1991—2000年），全省年均引水量71.62億立方米（最多的1989年引水量123億立方米），年均灌溉面積3000萬畝，農業灌溉年效益達30多億元。此外，為沿黃城鎮、勝利油田工業和生活用水及濱海地區人畜吃水提供了寶貴水源，並把黃河水送到了河北、青島等地區。黃河水已成為山東省經濟和社會發展的重要資源，正在為富民興魯發揮著越來越大的作用。
