大沽河历史上是一条经常泛滥的河道，其治理主要是筑堤防洪。建国后，大沽河被列为省辖重点河道，逐年进行了较为全面的治理。50年代，对大堤进行2次大规模的岁修，以后相继进行了险工护砌、堤防灌浆、河道清障及建滞洪区等工程，有效地约束了洪水，减轻了灾害。至1987年，大沽河治理工程（含支流治理）总投工1531.95万个，完成工程量1750.81万立方米，总投资1290.12万元。
第一节干 流 治 理
堤防建设 大沽河筑堤最早见于明万历十三年（1585年），平度知州胡尚礼筑大沽河堤。1586年，莱阳（当时包括今莱西县）知县程子侃领导的筑堤工程，是青岛地区历史上第一次由官府投资的最大治河工程，筑堤43公里，高6.3米。是年正遇2次大水，但未漫溢。1591年，山东巡抚李公辅倡导集资筑堤延壕10公里，人称李公堤。清乾隆十六年（1751年）春，当地知州又将李公堤增筑25公里，1758年又增筑堤25公里。1911年，大沽河右岸孙家村西决口宽200米，冲断铁路400米，山东省派官员至胶州修大沽河堤。1915年，当地知事从南起李哥庄，北至平度县沙梁兴修大沽河堤。自1858～1915年近60年间，境内共有7次较大的筑堤工程，但未能根治洪灾水患。
建国后，除各专署、县修筑辖区内部分堤防外，由山东省人民政府统一组织对大沽河堤防进行了两次较大规模的岁修工程。
第一次岁修始于1952年2月，根据山东省人民政府农林厅水利局治理大沽河工程计划，成立了大沽河治理工程委员会。共动员民工82852人，其中平东县（现属平度县）7197人，即墨县33587人，胶县42068人。3月10日开始筑堤，培堤范围为：铁路以北左堤，自胶济铁路至北岔河与流浩河左堤相接，右堤自铁路至南村以南桃园村止；铁路以南左堤，至姜家屋子以南与桃源河右堤相接。总计培堤59.2公里，于6月26日全部竣工。本次岁修还组织1200名民工、80余名技工进行护岸护坡工程，自4月9日始，与培堤同时竣工。计完成周家村险工258.9米，北张院险工343米，大高丁坝4座，坝脚截水墙250米。岁修国家总投资26.3万元，投工108.02万个，完成土方126.8万立方米。
由于桃源河口以下堤防标准低，五沽河口以上两岸堤防残缺不全，大麻湾村南右岸无堤防，导致1953年、1955年大水成灾。为此，山东省水利厅作出1955年汛后对大沽河进行第二次岁修的决定。由莱阳、胶州两专署组织施工，省水利厅派水利二队协助。1955年11月8日至1956年春全部竣工，共动员民工10.34万人，完成工程量132.4万立方米，实投工138.43万个，培修堤防196.4公里，国家投资107万元。培堤范围为：左岸自桃源河以上500米起接大沽河右岸堤至平莱公路桥的庄扶村，长106.5公里；右岸自铁路桥起至庄扶村，长86.9公里；沿南胶莱河铁路桥以下至大麻湾高地3公里。另外加戗堤2公里。
大沽河堤防虽经2次较大培修及若干局部修治，但仍有残缺矮薄之处。加之河滩内植树、造地、建房，大大削减了河道防洪能力，以致1964年再次发生河道决口。1973年，山东省水利勘测设计院对大沽河复堤、护险、桥梁、排水涵洞、清障等工程作出了全面规划。但限于资金并未能采取统一施工，而由沿河各县对所辖范围堤段按先急后缓原则，逐年分期分段进行了治理。1987年，大沽河两岸堤防总长204.75公里，以左岸为主自上而下堤防现状是：莱西县段里程由0+000～50+200，高程由74.24～28米，坡降接近1/1000，堤身高3米，堤顶2米，内外边坡1∶2；即墨县段里程由50+200～87+100，高程由28～13.7米，坡降接近0.38/1000，堤身高4～5米，顶宽2～2.5米，内外边坡1∶2.5；胶县段里程由87﹢100～114.86（到桃源河入口），高程由14.91～6.45米，坡降接近0.3/1000，堤身高6米，堤顶宽3米，内外边坡1∶2.5。可保护人口61.3万人，保护耕地84.25万亩。现状堤防按山东省下达的防洪任务，水位18.05米（平度县南村水文站）、流量3000立方米每秒的标准（相当于10年一遇洪水），尚有117.1公里的堤防高程不够要求。
险工护砌 大沽河水流湍急，摆幅较大，河岸易塌，建国前新老险工达数十处，因险工成灾者甚多。建国后，1952～1987年，在整修河道或筑堤过程中，对63处39.11公里堤坝、河岸险工逐年进行加固，共完成59处36.55公里，其方式有干砌乱石、混凝土、三合土、植树压柳等，约束了洪水。至1987年，河床已基本固定。
堤防灌浆 自1976年以来，由于流域内连年干旱以及城市供水过量开采，导致大沽河地下水源地420平方公里地下水位大幅度下降，造成106.7公里长的大堤（占堤防总长度59％）出现几百处纵横裂缝，大堤内外几百个沉陷坑，严重威胁行洪安全。沿河的莱西、平度、即墨、胶县4县发动群众，于1983年7～8月对大堤进行水力劈裂压力灌浆，处理了险情堤段。完成灌浆26.7公里，其中压力灌浆8.8公里，完成土方9.5万立方米，投工17.2万个，国家投资67.3万元。随着干旱的延续，堤防隐患仍在加剧。为确保大堤安全，青岛市水利局于1984年5月，提交了在104.5公里堤防上劈裂灌浆的工程设计，沿河4个县组织1000余名职工，15台灌浆机组（莱西县4台，平度县3台，即墨县3台，胶县5台），在大坝顶中心轴线上按每公里400孔的程序昼夜施工，于7月底全部竣工。共完成钻孔3.49万个，累计进尺22.04万米，处理横向裂缝1922条，纵向裂缝3306条，累计长度3.56万米。填沉陷坑150余个。共完成土方6.12万立方米，投工8.95万个，国家投资120万元。通过质量检查，浆体沿大堤纵向形成一条连续分布的防渗帷幕，并填塞了大堤的裂缝及深层孔洞，经受了1985年9号台风暴雨洪水的冲击，显示了劈裂灌浆的效果。
河道清障 80年代前，大沽河清障由沿河各县在自己辖区内单独进行。1974年，在即墨县蓝村召开了大沽河清障会议，提出按30年一遇行洪要求，以“谁设障，谁清障”的原则，沿河各县在大沽河上下游又普遍进行了一次清障。至1974年，全市共清除阻水林木7980亩。除莱西段清障基本达到要求外，其他各县均不彻底，并存在随清随设现象。1983年经调查发现，河道内植树85处达3.1万亩，建房696间，各类建筑45处，严重影响行洪。青岛市政府决定清障，于1985年7～8月，出工5400人，共清除阻水林木6049亩，阻水建筑物7处，阻水房21间。平度县南村水文站，清障前17.01米的水位仅能通过1610立方米每秒的流量。清障后，1985年9号台风所产生的洪水流量2120立方米每秒顺利通过。
1987年，青岛市防汛指挥部指挥、中共青岛市委副书记张惠来，副指挥、副市长宋玉珉检查了大沽河海口段，决定进行第二期全面清障工作。共清除阻水林木523亩、虾池2592亩和莱西段高渠3条及沙梁公路漫水老桥实体部分及阻水房24间，进一步扩大了大沽河行洪空间。
滞洪区 大沽河亭兰滞洪区位于平度县崖头村，1956年7月27日开工，8月18日竣工。调用民工19956人，完成束洪堤33.64公里，其中20.6公里借助水河、小清河原有旧堤培厚加高。滞洪区面积30平方公里，蓄洪水位12.5米，储洪量3000万立方米。防御标准为：当大沽河发生流量大于4500立方米每秒洪水时，则分洪于滞洪区。1957年，将临时分洪口改建成半永久性建筑物。1964年，培高围堤66公里，建排水涵洞4座，修围村堤7处。滞洪工程国家投资24.7万元，投工14.1万个，完成土石方27.76万立方米，建成后从未运用。因工程质量差，分洪、排洪、滞洪都无保证，1968年由省防汛指挥部批准废除。
第二节 支流治理
潴河治理 建国前无系统治理。建国后，在流域内建中型水库1座（高格庄水库），小型水库24座，塘坝181座，总蓄水量2000万立方米。1957年和1962年先后修护村堤1.51公里，护坡3.7公里，国家投资58万元。1977年8月，莱西县水利局作出了系统治理潴河规划设计。是年冬，调集2万余名民工，在水集公社以东裁弯取直，疏竣河道2.4公里，建双曲拱大桥一座，投工77万个，完成土石方80万立方米，自筹资金114万元。1983年、1986年及1987年裁弯疏浚河道1.15公里，建生产桥1座，扶堤1.3公里，护坡0.42公里，护险1处，总计完成土石方29.45万立方米，投工28.14万个，国家投资55.04万元。潴河经全面治理后提高了行洪能力。1985年9号台风高格庄水库溢洪流量298立方米每秒，在4.3公里长的任家疃段水齐堤顶，但未决口。
小沽河治理 小沽河是莱西县和平度县的分界河流，两县分而治之。
莱西段：1954年春和1955年春，在岱墅西、淤场西南、东朱毛村至尹格庄段，堤上村西、店上至小河子村筑堤、培厚10公里，完成土石方8.2万立方米，投工5万个。1974年为拦洪兴利，在中上游建北墅水库。1985年11月，成立复堤工程指挥部，组织治河的南墅、院里、武备、院上4处乡镇复堤27.3公里，完成土方25万立方米，投工50万个，投资164万元，其中国家投资14万元。
平度段：1954～1955年，在东孟戈庄村北至黄同河口、大朱毛村东南、大朱毛村东北至石家曲堤培堤加固2.8公里，完成土石方2.98万立方米，投工1.44万个。1985年7月，石桥乡对孟戈庄村北至黄同河口0.2公里堤防加固培厚。1985年9号台风过后，冷戈庄、古岘两处乡镇将大朱毛村东南决口堵复，并在冬季和两目乡共同修筑堤防21公里，完成土方8.1万立方米，投工4.5万个。
在治理干流的同时，对其主要支流黄同河、房金河、马疃河、祝沟河、猪洞河也先后进行了治理。至1985年，共疏浚、裁弯、培堤计42.5公里，完成土石方23.73万立方米，投工139.58万个。经治理，小沽河已可防御10年一遇的洪水。
城子河治理 除1955年对葛家庄至河口7公里河段进行疏浚、清淤外，主要治理工程均在70年代完成。1971～1974年，加宽了4.5公里长的西淖泥沟至斜庄的河口段，开挖了集木村东至山上村前一段6公里长的环山河，截去城子河上游部分来水，减轻了下游排水压力。1975年开挖了龙泉至葛家庄11公里的新河段。1977年将套里村西1公里河段裁弯取直。上述工程共完成土石方128.8万立方米，投工54.5万个。
五沽河治理 1951年将该河与大沽河交汇段改道，使河口一段河槽由与大沽河顶流改为顺流。1955年从贾家后疃至河口修筑了堤防。1958年建双山滞洪区，滞洪量2000万立方米。1964～1965年陆续对于家辛庄至刘家庄附近一段22.2公里的河槽开挖加宽，并筑堤10.8公里。计投资59.9万元，投工253万个，完成工程量54.6万立方米。1973年，烟台地区水利局编制了《五沽河防洪除涝治理设计书》。同年10月，中共烟台地委及即墨、莱西两县分别成立了“五沽河治理工程指挥部”，开始全面治理工作，1974年6月竣工。共完成自大沽河汇口处以上1.7公里原河床的疏浚；从1.7公里处至刘家庄公路桥及以上0.3公里向上游2公里的两段作了裁弯取直；其他河段以疏浚筑堤为主，计22.5公里。同时对其两岸主要支流龙华河、花园沟、孟沙河、狼埠沟、庞家岚沟疏浚、筑堤38.8公里。从1973年有计划治理以来，至1975年共完成土石方477.9万立方米，砌石2.23万立方米，钢筋混凝土0.18万立方米，投工307.9万个，总投资251万元。五沽河通过全面治理后，上游河床比较顺直，防洪能力可达到20年一遇的洪水不出河槽，有效地解决了一般洪涝灾害问题。同时还建拦河闸3处，各式桥梁14座，扬水站21处，化害为利，有效灌溉面积达13万亩。
落药河治理 青岛解放后，1955～1976年，平度县组织民工对落药河头至崖头7.3公里河段疏浚整修；对落药河五道口至凤凰屯段培修堤防；将堤沟河口至东新河口段加宽至50米，东新河口至落药河口段加宽至60米，两岸均筑堤。对其主要支流堤沟河及万字河进行疏浚整修。共完成土石方153万立方米，投工80.5万个。治理标准为20年一遇防洪，5年一遇排涝。
流浩河治理 建国后进行了综合治理。1950～1966年，除疏浚、培堤外，先后建成宋化泉水库及8处拦河工程，不仅减轻了洪涝灾害，而且扩大了水浇地面积，补充了西北洼稻区用水。共完成土石方4.48万立方米，投工8.59万个，投资7.62万元。
1975年冬，即墨县调集9处公社2万民工，对右岸自范戈庄桥到流浩河口18公里进行了疏浚、筑堤；左岸自流浩河口至营里以东17公里筑新堤、固原堤。1976年汛前又完成干流建筑物18座，同时还完成支流泉庄河、小月河疏浚筑堤15.1公里及桥涵工程。上述工程共完成土石方246.8万立方米，投工155.1万个，总投资120.96万元。治理后，下游河宽30～100米，堤高3～5米，最大泄洪量210立方米每秒。不但减轻了洪涝灾害，而且扩大灌溉面积2.4万亩，粮食亩产量比建国前提高了6～7倍。
桃源河治理 1916～1918年，由山东省河工局主持出工6800人，自崂山县大涧至即墨县官庄分三段治理，计28.96公里。从此，由铁路桥以上至河口才有了一条宽12.8米、深1米的小河，投资2000银元（含河工局办公费及巡警费）。1946年10月，山东省水利局主持开挖河口局部河段3.19公里，投工1.89万个，挖淤泥1.5万立方米，以工代赈面粉438袋。建国后，1951～1954年，胶州专区组织胶县、即墨2县沿河群众加高培厚自胶济铁路南至大沽河口9公里堤防，投工20万个，完成土石方17万立方米。为滞蓄洪水，1960年建成挪城水库。1963年，将铁路南左岸赵家堰至河口段疏浚固堤12公里。由于河道防洪标准低，1964年、1965年和1971年堤防发生3次决口。1972年建桥西头排灌站，排涝面积达万亩。1975年，由山东省水利设计院对桃源河治理进行了统一规划，干流按5年一遇防洪标准挖河，20年一遇防洪标准筑堤，两岸加电排方案治理。1975～1976年，将挪城水库以下至青（岛）胶（县）公路3.46公里的一段培堤加固、疏浚加宽，完成工程量55.78万立方米。1986年6～7月，投资3.3万元，作了堤防培厚加宽及涵闸维修工程。
1986年4月，“引黄济青”工程计划在原河道的赵家堰一带建棘洪滩水库，故将在胶济铁路以南一段河道向西迁移改道。重挖新河从赵家堰铁路桥处，经小新河东侧在魏家庄西归原河道。济南军区5000余名官兵仍按1975年规划施工土方工程，国家投资111万元。历时4个月，投工60万个，挖填土方130万立方米，修了一条长7.73公里、河底宽50～60米、河口宽110米的新河道。由胶州市和即墨县负责施工胶青公路桥、泵站公路桥、马家庄和辛家屋子生产桥。至1987年，桃源河左岸堤防可达5年一遇防洪标准，右岸堤防洪能力尚不足3年一遇。