从北宋开始，水利事业有了迅速发展。流域北部在今连州、韶关、南雄，南部在今广州、肇庆、中山，西部在今南宁、桂林，东部在今惠阳、龙川等地，均有灌溉工程（多为陂塘）兴修的记载。
据统计，在珠江三角洲，宋代已有堤围28处，堤长总计66000余丈，围内农田面积24000余顷，主要分布于三角洲西北边缘。著名的有桑园围、长利围、赤顶围、香鹅围、金西围等。其中位于今佛山市的桑园围有农田18000余顷。大型防洪堤这时也开始修建。位于今东莞东的福隆堤始建于北宋元祐二年（1087），全长12000余丈，保护东莞93乡居民和21000余顷耕地。12条咸潮堤也于同时修建，共长四千一百余丈，以抵御海潮内侵。
此外，在三角洲顶部还有其他一些较小的防洪堤，这一时期城市供水工程以广州修建最多，有甘溪、四井等，还有称作六脉渠的排水濠渠。宋代还多次修建广州港。大中祥符四年（1011），广州知府邵煜修建广州城内濠作避风港。庆历三年（1043），魏瓘在广州通海水道上修建船闸两座。
绍定三年（1230），时人又将这两座船闸改建为各宽1丈多的双门复闸门，宋代在广东一带普遍使用灌溉提水机械，较多的是用流水转动的筒车、水碓、水碾等水力机械。
