南宋定都临安，宋金对立使得京杭大运河北部与江南联系中断，因而浙东运河和江南运河一起成为南宋的生命线。加之南宋重视对外贸易，而庆元府（今宁波）是当时重要的对外贸易港口，因而南宋政权格外重视对浙东运河的整修。南宋初年，宋高宗赵构即征发民夫修整浙东运河绍兴及余姚段。在整个南宋统治时期，浙东运河经过多次整饬，航运条件有了较大改善。据《嘉泰会稽志》，当时浙东运河在萧山县和上虞县境内可通行二百石船只，而山阴县和姚江可通行五百石船只。此时的运河航运条件和繁荣程度均达到极盛。

元明时期，官方对浙东运河的修缮和维护仍然在进行，使得浙东运河的航运一直不废，但已不如南宋时的繁华。明代，浙东自然条件发生了变化。原先阻隔运河的钱清江窨塞，钱清南北堰拆除，因而萧山、曹娥之间的水路不再有阻隔。随着明代浙江各地海塘的建设和海涂的开发，运河沿线形成了湖泊密布的水系。清代，浙东运河日渐衰败，运河沿线的驿传多有撤并。据黄宗羲记叙，此时的浙东运河较大的船只不过数十石，与南宋以百石记已不可同日而语。尤其是清末，随着轮船和杭甬铁路的出现，浙东运河的作用逐渐被取代。

20世纪末，由于宁波港的开发，港口运输成本日渐提高，重建浙东运河被提上议事日程。。2009年，浙东运河改建工程完工。

浙东运河在历史上的作用可以大致分为航运、灌溉、漕运、水驿四个部分。

航运是浙东运河重要的功能。由于杭州湾潮水来势凶猛，因而古代浙东船只多取到浙东运河前往杭州。南宋时期，浙东运河曾经成为王朝对外贸易的重要通道。瓷器等出口产品通过浙东运河运往宁波，再通过海上丝绸之路运往海外。日本、越南、高丽等地的产品也通过浙东运河运往京城。外国使节也往往从宁波登岸，再经由浙东运河前往临安。明代，宁波成为接待日本贡船的唯一港口，贡品通过浙东运河前往京师。除了官方贸易之外，沿浙东运河的民间航运同样发达。直到20世纪50年代末，浙东运河上的短程航运依然发达，20世纪80年代，随着道路条件的改善，运河在航运方面的作用方才被较大程度地取代。

浙东运河的一大重要任务为灌溉运河两岸的耕地。西晋时修建的西兴运河，其最初的用途即为灌溉。南朝时设置堰埭4座，唐代元和十年（815年）运河官塘得到修筑，浙东运河蓄水排涝的功用得到完善。从宋代至明清，历代修缮运河河网蓄泄设施，使得运河的闸坝节制系统较为完善。

浙东是中国古代重要的漕粮征发地区，因而浙东运河承担了漕运的重要任务。唐代，运河设施即纳入官办，漕粮自浙东运河到达西兴之后，渡过钱塘江，经由京杭大运河运抵京城。南宋时，浙东盐米和各种物资大量由浙东运河运往临安，而福建所运漕粮也自海路登岸，经由浙东运河运往临安。元代实施漕粮海河联运，宁波设立漕粮海运管理机构，浙东运河运输的漕粮经由宁波（时称庆元）港转为海运。直到明代，经由浙东运河的漕运仍然较为发达。清代咸丰年间再行海漕，运河漕运功能始废。

浙东运河的另一项重要功能是作为驿道存在。运河的起点西兴曾设立西兴驿，途经浙东运河转发各地来往绍兴、宁波、台州的公文。同时还设有递铺，负责邮政事务。宋代，沿运河曾设置12处驿站，明代有所裁撤，清代乾隆二十年后保留西兴驿，其余各县设驿。光绪三十二年，近代邮政建立，递铺遂取消。宣统三年，清帝退位，驿站全部撤消，但运河仍然保留一定的邮政功能，直至铁路和公路的普及。

由于浙东运河的作用，尤其是在漕运和海外贸易方面的作用，以浙江大学陈桥驿教授为代表的一些学者认为，“中国大运河”应当包含浙东运河。

浙东运河沿线保留了大量相关文化遗迹。其中包含全国重点文物保护单位3处，省级文物保护单位近20处，市县级文物保护单位众多，主要为水利设施，桥梁及其他相关设施。此外，运河沿岸也分布着一些受运河影响的古镇。

由于地理条件的原因，浙东运河必须穿过多条自然河流。为维持水位的稳定，并造福两岸农业，浙东运河沿线设置了大量水利设施，主要由堰坝和闸门组成。运河干流和支流中重要的堰坝有位于杭州市萧山区的永兴闸、位于上虞境内的曹娥堰、梁湖堰、通明堰、清水闸，位于余姚境内的斗门闸、云楼下坝和位于宁波市辖区内的西渡堰。

截止2013年，这些堰坝被列入浙江省第六批文物保护单位中的“钱塘江与运河运口水利航运设施”、“曹娥江运口水利航运及服务设施”、“通明堰遗址群”、“驿亭——五夫水利航运设施”、“清水闸及管理设施”、“姚江水利航运设施及相关遗产群”等项目予以保护。

纤道是运河纤夫行走的道路，在浙东运河各个河段均有分布，但集中位于萧山和绍兴市境内。浙东运河纤道始建于唐元和十年（815年），全长近百里，其中以钱清板桥至上谢桥的全长7.5公里的纤道保存较为完整。浙东运河纤道具有单面靠岸和双面临水两种形式，后者又可分为实体纤道和石墩纤道。双面临水纤道中常间隔一定距离设置桥梁用于船只通行，有“白玉长堤”之称。

截止2013年，位于绍兴市境内钱清镇板桥至柯桥街道上谢桥的纤道是全国重点文物保护单位，而萧山纤道、绍兴渔后桥纤道、绍兴皋埠纤道、上虞纤道被纳入浙江省文物保护单位。

浙东运河上古桥众多，且桥梁形式多样。主要的桥梁形式有半圆拱、七折边拱、马蹄型拱、立交桥以及其他类型的桥梁。不少桥梁被列入各级文物保护单位。在此之中，绍兴市境内的部分桥梁以绍兴古桥群的名义被列入全国重点文物保护单位。

浙东运河沿线的许多城镇都与运河密切相关。运河经过的城池有萧山、山阴、会稽、上虞（旧治）、余姚、慈溪（旧治）和宁波，各城池大都曾设置水门，以便利船只出入。随着现代城市建设，运河沿岸城镇旧有的风貌多已不存在。但一些古镇由于未经充分开发而保留下来。

在梁祝传说中，梁山伯寻找同门师妹祝英台便是取道浙东运河。浙东运河西段由于李白、杜甫、贺知章、王维等四十余位唐代著名诗人造访，而与曹娥江、剡溪、天姥山、天台山等构成“浙东唐诗之路”。

唐代之后，一直到近代，陆游、范成大、秦观、朱彝尊、鲁迅等著名文人途经浙东运河，留下不少传世作品。

1488年，朝鲜官员崔溥曾由于暴风漂流到中国台州，后从宁波经浙东运河到杭州，再经京杭大运河取道北京回国，将沿途见闻写成《漂海录》，成为研究中国明代国情的重要资料。

中华人民共和国成立后，浙东运河经历了数次整治，疏浚航道，同时新增附属设施，以便利运输和灌溉。

在中华人民共和国交通运输部2007年颁布的《全国内河航道与港口布局规划》中，浙东运河-京杭运河是长三角航道网络中的骨干线。浙东运河的改建提出于1983年，当时，经过局部改建，运河的通行能力仅为40吨。

2002年，针对原有运河堰坝多，通航吨位小，不能应对现代物流需要的缺陷，浙东运河改建工程启动。改建的浙东运河以四级航道（通行500吨级货轮）为标准，西起钱塘江西岸的三堡船闸，依次流经钱塘江、浦阳江、西小江、曹娥江、四十里河、姚江、甬江，在甬江口注入东海。工程共兴建桥梁130余座、船闸8座，并改建沿线铁路、公路、受影响建筑物和通航标志。

2009年9月，工程全部完成，成为中国大陆历史上单项工程投资规模最大的内河改造建设项目。在完工前的2007年12月，运河已经部分建成通航，杭州段和绍兴段已经成为繁忙的水道。但宁波段由于姚江上桥梁大都达不到通航要求，改建投资巨大，运河宁波段迟迟未能通航，曾引起中国大陆不少媒体的关注。

2024年1月30日，杭甬运河新坝二线船闸主体启动。

2006年，京杭大运河申报世界遗产工作启动。最初，这一计划仅仅包括隋唐运河和明清运河。在有关专家和媒体的推动下，2008年11月，浙东运河被纳入中国大运河申报世界遗产计划。时任国家文物局局长单霁翔曾经表示，浙东运河加入大运河申遗使得大运河与海上丝绸之路相连，而隋唐大运河的起点洛阳也是陆上丝绸之路的起点，而这形成了“一个必然存在的文化、商品、信息的大的交通、一个大的循环”。

根据2011年“大运河保护和申遗工作会议”通过的“全国大运河申报世界文化遗产预备名单”，浙东运河主线河道和西兴过塘行及码头、清水闸、永丰库遗址、宁波水则碑、宁波庆安会馆5个遗产点被列入“立即列入项目”。

2014年6月22日，第38届世界遗产大会宣布，中国大运河项目成功入选世界文化遗产名录，成为中国第46个世界遗产项目。