黄河是流经境内的唯一自然河。
堤防东营区临黄堤段，上起龙居乡老于村，下至龙居乡吕家村，桩号189+121～201+300，总长12179米。
形成境内现河堤是在民堰基础上渐次培修而成，晚清时期官修堤称长堤、遥堤，民堰称缕堤；民国时期称官坝、民堰；解放后称大堤、公坝、民坝；60年代，为区别河口堤始定名临黄堤。
清咸丰五年(1855年)，黄河于河南兰阳铜瓦厢决口，主流东行，穿过大运河，至张秋镇夺大清河道由利津铁门关东北入渤海。当时，境内河道两岸无堤防，大水来时，常漫溢，群众筑民堰自保，一般堤高1～2米，顶宽2～3米不等。清同治末年，清政府在民堰基础上进行加培。至光绪十年(1884年)，境内堤防基本形成。
东营区上界至董家前段河堤，桩号189+121～194+600，俗称丁坝，始建于光绪十九年(1893年)。当时，麻湾村处在皇坝(大堤)内滩区，绅士刘景文为保其财产安全，私通济南巡抚张尧杰，向周围各村摊派钱物，在原民堰基础上修建而成。1937年，丁坝于正觉寺决口。次年6月，由山东省政府主席沈鸿烈策划，孙秉毅主办，在口门处退修弧形大堤。董家前至下界段河堤，桩号194+600～201+300，是在大河南岸顺堤基础上修建的。光绪十九年(1893年)，李家庄西顺河堤决口，次年退修至李家庄前。光绪二十年(1894年)，张林村西顺河堤决口，两年后于张家至陈家后拐角处退修。
麻湾套堤，又名皇坝，上起现临黄堤上界东，下至三里庄东，修建于清光绪十年(1884年)。建成后靠水6～7年，因1893年建成麻湾西丁坝，皇坝遂弃守。黄河归故后，1948年对皇坝再次加培，一般堤高6米，并从小杨家西北，谢何以东至李家庄前新修一段接临黄堤，成为麻湾套堤。1971年黄河南展堤施工时取土用尽。
打渔张套堤，修建于清光绪二十二年(1896年)，因蒋家前河势险要修筑此堤，黄河归故后未再培修。1971年黄河南展堤施工时，套堤被取土用尽。
培修民国期间，河务荒废衰败，河工经费大量积欠，堤防多年失修，残破不堪。1938年，国民政府于郑州花园口扒开大堤，使黄河改道南行入淮，境内黄河干涸9年。1946年，国民政府破坏治黄协议，以黄河归故之名，行水淹解放区之实，开始抢堵花园口口门。中共渤海区委、渤海区行政公署领导境内人民“一手拿枪，一手拿锨，反蒋治黄”，开展大规模的复堤修险工程。1947年3月花园口堵口合龙，黄河归故。当年汛期，黄河水陡涨，堤防、埽坝初遇洪水，险情迭次发生。人民群众紧急抢修保住堤防。1948年，黄河大堤春修，以抵御1935年最高洪水位为标准施工，平工堤顶超高1米，顶宽5米；险工顶超高1.5米，顶宽20米。1946～1949年，境内共完成复堤土方86.2万立方米，投工90万工日，投资3500万元。
建国后，根据河道不断淤积抬高和不同时期的防洪标准，除岁修加培外，先后进行3次大规模的堤防培修。1950～1956年，设计标准：1951年按山东省河务局规定，比1949年最高洪水位超高1.5米，平工顶宽7米；险工顶宽7～10米，坝顶超高1.4米。1955年按国家黄委会规定，堤顶超高1949年最高洪水位2.1米，平工顶宽7米，险工9米。1962～1965年，按艾山下泄13000立方米每秒洪水设防，堤顶超高2.1米，平工顶宽7米，险工9米。其他辅助工程标准均按第一次修堤规定执行。1979～1983年，按防御1983年艾山下泄11000立方米每秒洪水设防，堤顶超高2.1米，平工顶宽7米，险工9米。因工程量大，施工周期长，不能及早发挥效益，工程分两期完成，1974～1980年完成超高1.1米，1981～1983年再加高1米。其它辅助工程标准均按一、二次修堤规定执行。1983年后，境内堤段未再培修。
三次修大堤完成情况一览表
┌─────┬────┬────┬─────────────┬───────────┬───┐
│完成年限 │加修长度│平均加高│完成工程量 │工效 │质量 │
│ │(公里) │(米) ├─────┬───┬───┼─────┬─────┤(％) │
│ │ │ │土方 │人工 │投资 │土工 │硪工 │ │
│ │ │ │(万立方米)│(万人)│(万元)│标方/工日 │平方/工日 │ │
├─────┼────┼────┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼───┤
│1952～1956│12.18 │0.8 │44.74 │35.90 │33.00 │3.15～5.17│ │95 │
├─────┼────┼────┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼───┤
│1962～1965│12.18 │1.8 │61.48 │33.10 │97.09 │3～10 │ │96 │
├─────┼────┼────┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼───┤
│1979～1983│12.18 │2.3 │124.5 │56.00 │161.43│4～7 │机压377 │98 │
├─────┼────┼────┼─────┼───┼───┼─────┼─────┼───┤
│合计 │ │4.9 │230.72 │125.00│291.52│3～10 │ │95～98│
└─────┴────┴────┴─────┴───┴───┴─────┴─────┴───┘
境内河堤是在旧堤基础上渐次加培而成的。由于土质不一，年代不同，密实度各异，沉陷不均，加之人类活动和害堤动物的影响,堤内存有各种隐患，威胁堤防安全。建国后，执行“宽河固堤”方针,不断加高培厚，加固堤防。
1951年，凌汛王庄决口后，开始对大堤进行锥探翻修,初时以人力锥探，凭手感判断隐患的位置和特征。在锥探同时，辅以吹烟、灌沙、灌水等方法判断隐患范围。当时，发现大量獾洞、树穴、坟墓、串沟、石碑等隐患。1953年开展锥探灌浆，靠自流注入，效果有限。1958年采取静压力灌浆，效果明显。1968年起，由静压力灌浆改为动压力灌浆,实现灌浆作业机械化，锥探灌浆效果进一步提高。1985～1993年,引进打锥机和机械化压力灌浆机，锥探深度达9～12米，灌浆密实度在1.5吨/立方米以上。1991年引进堤坝隐患探测技术后,分别于1992、1994、1995年对压力灌浆堤段进行探测验证，质量良好，基本达到消除坝身隐患的目的。1958～1997年，总计锥灌大堤55261米，锥眼144593个,灌注土方11954立方米,实用人工28919工日,投资52.75万元。
根据“临河截渗、背河导渗”的规程，修做抽槽换土和粘土斜墙。1955～1956年，在部分土质不纯、结构松散、严重渗水的临河堤基进行抽槽换土，挖槽长度一般每端超过所需加固堤段或隐患长度20米，槽底宽2.0～2.5米，深度不高于背河地面，逐坯回填夯实。粘土斜墙，在堤身部位修做,顶部高于设防水位0.5～1.0米,垂直于堤坡厚度1.5～2.0米，借以达到临河截渗的目的。共修做抽槽换土6处、长2298米，修做粘土斜墙3处、长810米。
1955～1965年，在堤防浸润线不足1∶8～1∶10的背河堤段修做戗堤，戗顶高出浸润线出逸点0.5米，顶宽4～8米，边坡1∶3.5～1∶6，质量标准与大堤相同。共修做后戗6段，总长度2890米，现淤背堤段已全部包入淤区内。
1974年7月，黄河南展工程指挥部在麻湾险工14号坝兴建麻湾虹吸管3条，开始淤背固堤。至1976年，对192+500～194+800堤段提流淤背土方105.54万立方米，淤筑宽度为180～195米，由原地面高程10.80(193+000断面)～11.30米(194+000断面)淤筑到13.20～13.90米。1977年，利用简易吸泥船对192+500～194+800堤段淤土方84.4万立方米，设计高程17.23(193+000)～17.13米(194+000)，实际淤高18.00米，宽180～210米。1979年6～8月，投入2只吸泥船对麻湾险工背河房台(192+500～194+800)进行机淤盖红，完成土方3.46万立方米。9～11月，对曹店村台至曹店分洪闸(199+500～200+500)险点地段进行淤背固堤。原地面高程10.90米，设计高程15.76米，当年完成12.50米，机淤宽度270米，完成土方17.15万立方米。1980年后，先后投入3只吸泥船，对展区村台之间的空档进行淤背。至1989年底，累计完成机淤固堤土方253.32万立方米。
建国初至1997年，对堤身埋压的洞穴、坟墓、战壕及蛰陷裂缝等采取开挖翻筑措施，按修堤要求回填，共翻筑堤身隐患990处，回填土方5468立方米。
险工黄河夺大清河后，境内共设险工4处、护滩1处。圈董险工于1921年废弃，现有南坝头、麻湾和打渔张3处险工。
南坝头险工位于1937年麻湾决口口门的南坝头，原属麻湾险工。1947年黄河归故，南坝头靠溜成险，当年修埽坝5段。1949年秋汛裹头坝大溜顶冲，经十几天抢护方化险为夷。是年，在险工上首加修秸埽2段。1950年上接秸埽4段，下接乱石坝1段。1953年经山东河务局批准，独立编号,命名南坝头险工。1959年又上修柳淤坝1段。自1958年溜势左移，南坝头险工溜势减弱，于1965年脱险。70年代末，溜势逐渐右移，坝前(2+1号)百余米淤滩开始坍塌，至1989年2-6、2-5号坝靠水成险。1991～1993年，按1983年设防标准改建2-6～2+1号6段坝。1996年汛前，按控导标准修建3、4号下延工程，汛期发生基础淘塌、坝身墩蜇、洪水漫顶等险情8坝次，经十几天全力抢护转危为安，汛后进行修复。现有坝岸15段，工程长度637米，护砌长度674米。
麻湾险工始建于1946年，具有窄、弯、险的特点，是宽河道进入窄河道的咽喉，为历年卡冰壅水重点。共有坝岸56段，工程长度2347米，护砌长度2338米。1946年续堵麻湾决口之口门成堤。1947年春，在南北坝头之间修建人字坝基5道，黄河归故大溜直冲，是年冬至次年春，完成人字坝的秸埽厢护工程，新修秸埽及砖石护沿25段。1949年汛期，长达120米的北坝头突入河中，顶弯座溜，坝身淘刷蛰陷，第6号裹头埽墩蜇入水，土坝基严重坍塌，连续抢护20余日，险情仍继续发展，后经退修30米重开新埽抢护，始转危为安。抢险中又加修秸埽5段，砖护沿4段。1950～1952年，增修秸埽3段、砖坝2段、乱石坝4段。1953～1965年，随着河势变化，在12、27号坝上下加修与接修乱石坝(堆)9段，柳厢护沿1段。此后，根据各个坝岸基础强弱和溜的急缓，按先主后次整修改建乱石、干插、丁扣、扣石、浆砌坝33段。1974～1980年，随着大堤不断加培，险工按1983年设防标准加高改建。由于溜势上提，1988年汛期9号乱石坝大溜顶冲，根石走失，进行抛大块石抢护，1990年按标准改建。1994年改建25-2号坝。1996年汛期，1、5、7号乱石坝大溜顶冲，根石走失，5号坝蜇陷，经奋力抢护始化险为夷。
打渔张险工始建于光绪二十六年(1900年)。现有坝岸16段，工程长度676米，护砌长度605米。宣统元年(1909年)曾出险，修秸埽4段，砖坝3段。1937年，因河道左移淤积脱险。1947年黄河归故后全部靠溜。当年新修秸埽4段，砖坝2段，并将原有失修的秸、砖埽坝进行整修加固。7-2坝原为挑水砖坝，吃溜较重，是年改修为秸埽。1964年洪水期间发生险情，当年改为散抛乱石坝。1973年修建曹店分洪闸，将编坝号9+1、9+2、9-2号3段合一，修建为分洪闸上首裹头，10号坝为护坡。12、11号坝分别修成分洪闸下裹头护坡。1984年修曹店引黄闸，占用15号坝，14、15号坝修为闸上裹头护坡，16号坝修为闸下裹头护坡。现9～16号8段坝达到1983年设防标准。
险工坝岸建设情况一览表
┌───┬──┬─────┬──┬──┬──┬─────┬─────┬────┬───┬───┬────┐
│险工 │兴建│起止 │工程│护砌│埽坝│石料 │土料 │软料 │铅丝 │人工 │投资 │
│名称 │年限│桩号 │长度│长度│段数│(万立方米)│(万立方米)│(万公斤)│(吨) │(万个)│(万元) │
│ │ │ │(米)│(米)│ │ │ │ │ │ │ │
├───┼──┼─────┼──┼──┼──┼─────┼─────┼────┼───┼───┼────┤
│南坝头│1947│191+357～ │637 │674 │15 │3.44 │11.66 │131.25 │10.88 │10.32 │322.17 │
│险工 │ │191+994 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├───┼──┼─────┼──┼──┼──┼─────┼─────┼────┼───┼───┼────┤
│麻湾 │1946│192+695～ │2347│2338│56 │14.84 │40.53 │534.98 │10.86 │60.69 │623.33 │
│险工 │ │195+042 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├───┼──┼─────┼──┼──┼──┼─────┼─────┼────┼───┼───┼────┤
│打渔张│1900│200+126～ │676 │605 │16 │1.90 │5.63 │190.10 │0.71 │6.56 │127.76 │
│险工 │ │200+802 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├───┼──┼─────┼──┼──┼──┼─────┼─────┼────┼───┼───┼────┤
│累计 │ │ │3660│3617│87 │20.18 │57.82 │856.33 │22.45 │77.57 │1073.26 │
└───┴──┴─────┴──┴──┴──┴─────┴─────┴────┴───┴───┴────┘
控导工程建国前，黄河无控，河道变化，使险工脱险，平工变险，造成防守被动，威胁滩区人民生命、财产安全。建国后，开始探索有计划地整治河道。控导工程与险工配合,共同发挥控导河势溜向的作用。1949年，试修柳裹头，编柳石箔、柳石堆、打透水柳坝等多种工程措施，尤以柳石堆结构效果最好，因其料源易筹，修守方便，稳定性强，而被广泛应用。
老于护滩控导工程建于1956年,位于南坝头险工上首。共修柳石堆7段，护砌长度700米。50年代初，王旺庄险工至南坝头险工河段无滩岸防护工程，溜势右移，导致南坝头以上老于滩坍塌严重。1956年工程修建后，对控制老于滩的坍塌，稳定南坝头险工起到重要作用。1967年因溜势左移脱险，全部工程淤于滩内而废弃。现境内河段无护滩工程。
南展工程为减轻窄河道凌洪威胁，1971年9月经水电部批准，在窄河道南岸兴建黄河南岸展宽工程。1978年底完成主体工程。该工程以分洪分凌为主，结合放淤造滩，引黄灌溉。南展堤起自东营区老于皇坝，至垦利县西冯，全长38.65公里，距临黄堤3.5公里左右，形成的展宽区面积123.3平方公里，设计滞洪库容3.27亿立方米。在临黄堤上还修建分洪、泄水闸3座和排灌闸5座。至1983年，累计完成土方3388.81万立方米,石方8.1万立方米，混凝土3.88万立方米，用工1485万个，完成投资6033.61万元。规划尚有部分尾工，主要是截渗排水、放淤还田、农田基本建设等。建成后尚未使用。
境内南展堤起止桩号3+750～10+500，长6.75公里。设计标准按1962年设计水平年艾山流量1300立方米每秒相应水位超高2.1米，堤顶起点高程18.90米(大沽基点，下同)，终点高程18.16米，顶宽7米，临背边坡1∶3。该段土方工程于1971年施工,1972年竣工，完成土方170万立方米。展宽区面积27.3平方公里，耕地2.4万亩，建分凌分洪闸2座，排水闸1座，电力扬水站1座。共修筑村台11个、811392平方米，迁移自然村20个，安置群众1.2万余人。至1997年底，境内南展宽工程，共完成土方634万立方米，石方4.38万立方米，砼1.95万立方米，用工485万个，投资1950万元。
堤防管护民国时期，沿袭四防(昼、夜、风、雨)、二守(官、民)、春修冬巡等旧制。建国后，实行“专管与群管”相结合的组织形式。1958年6月，广饶县成立黄河护堤委员会(辖今东营区段)，区、乡分别成立护堤委员会，一般5人。村设3人护堤领导小组，在村内民主推选护堤员，每个防汛屋设护堤员1人。1960年后，修防段每5公里配备1名专职堤防管理人员，协助护堤员完成管护任务。建区初，实行护堤人员补助、奖金浮动制。1995年，实行专管人员竞争上岗，补助与工作情况挂钩等激励办法，工程管理水平明显提高。1997年，有堤防专管职工5人，29个护堤沿黄村庄共有群众护堤员34人。
建国后，重视黄河堤防绿化。1952年，按山东省人民政府通知，将背河堤脚以外7米、临河堤脚外10米划为植树区。1956年，按规定树种广植树木，并在临背堤坡种植葛巴草。至1959年，境内堤段植树基本达标。1960年后，树木遭到严重破坏。1983年底,临黄堤仅有大小树木5534株，平均每米0.45株。1984年，开始改革树木管理分成办法，当年植树30623株，成活率达74%。1985年，进一步完善承包办法，将承包期延长为15年。是年黄委会规定，堤顶、堤坡不再植树。1987～1989年,按规定对堤顶、堤坡的树木进行全部清除。1984～1997年，共植各种树木20.69万株，植草93.99万平方米。至1997年底，实有树木5.43万株，堤防植草覆盖率达95%以上。
1986年，东营修防段成立公安派出所，定员3～5人，负责黄河防洪工程及管护设施的治安保卫工作。1990年成立水政监察所，设有7名专兼职水政监察人员，主要负责法制宣传教育，清除违章建筑，查处违法案件，制止盗伐树木、偷盗防汛物资、破坏工程通信设施等违法行为。共立案查处违法侵占、违章建筑等水事案件168起，现场制止和处理违章建筑、近堤取土、损害工程设施等水事案件340起，依法收回侵占土地面积9.9亩。