黄河从山东省东明县入境，呈北偏东流向，经9市25个县（市、区），在垦利县注入渤海，全长628公里。河道特点是上宽下窄，比降上陡下缓，排洪能力上大下小。自东明上界到高村长56公里，属游荡型河段，两岸堤距5-20公里，排洪能力20000立方米每秒，比降约为1/6000；高村至陶城铺长164公里，属过渡型河段，堤距2-8公里，排洪能力20000-11000立方米每秒，比降约为1/8000；陶城铺至利津长298公里，属弯曲型窄河段，堤距0.5-4公里（其中艾山卡口宽275m），排洪能力11000立方米每秒，比降约为1/10000；利津以下为摆动频繁的尾闾段，泥沙不断堆积，平均年造陆面积为25-30平方公里。
1951年至2000年，进入山东黄河（高村水文站）年均水量为379亿立方米，年均来沙量9.38亿吨左右。1986年以来，年来水量明显减少，平均每年仅234.82亿立方米。由于水少沙多，径流年内多集中于汛期，泥沙大量淤积，河道年均升高10厘米左右，河床高于背河地面3-5米，设计洪水位高出背河地面8-10米，是典型的“地上悬河”，防洪形势十分严峻。山东黄河的始末两端纬度相差3度多，冬季12月至次年2月易形成凌汛，对堤防构成严重威胁。
人民治黄以来，经过山东人民和治黄职工的艰苦努力，初步建成了由堤防、河道整治工程和蓄滞洪区组成的防洪工程体系，为战胜洪水凌汛奠定了物质基础。每年汛期，沿黄各地组建140多万人的群众防汛队伍常备不懈待命抗洪抢险。凭借防洪工程和“人防大军”，保证了54年伏秋大汛安澜，改变了历史上黄河三年两决口的险恶局面。
山东黄河防洪工程主要有堤防、险工、控导和蓄滞洪工程。现有各种堤防1471.65公里（包括东平湖围堤113.1公里、北金堤83.4公里、南北展宽堤76.4公里等），其中临黄堤803.77公里；险工122处3549段坝岸，长295.13公里；控导工程121处1899段坝垛，长181.83公里。有4处蓄滞洪工程，其中：东平湖水库，面积627平方公里（老湖区209平方公里、新湖区418平方公里），近期运用保证水位44.0米、争取44.5米（相应库容为27.3亿立方米和30.42亿立方米），设计分洪能力8500立方米每秒、泄洪能力3500立方米每秒；北金堤滞洪区跨豫、鲁两省，总面积2316平方公里(其中山东省93平方公里),设计有效库容27亿立方米；齐河北展宽区面积106平方公里，最大库容4.75亿立方米；有效库容3.9亿立方米，设计分洪能力2000立方米每秒；垦利南展宽区面积123.3平方公里，近期滞洪库容3.27亿立方米，设计分洪能力2350立方米每秒。
根据“除害兴利”的方针，积极开发利用黄河水资源，为沿黄工农业生产服务。目前，山东黄河已有引黄闸63座，设计引水流量2423.3立方米每秒，共开辟引黄灌区73处，其中30万亩以上的大型灌区19处，全省已有11个市地68个县（市、区）使用黄河水。近十年来（1991—2000年），全省年均引水量71.62亿立方米（最多的1989年引水量123亿立方米），年均灌溉面积3000万亩，农业灌溉年效益达30多亿元。此外，为沿黄城镇、胜利油田工业和生活用水及滨海地区人畜吃水提供了宝贵水源，并把黄河水送到了河北、青岛等地区。黄河水已成为山东省经济和社会发展的重要资源，正在为富民兴鲁发挥着越来越大的作用。
