清咸丰五年（1855年）兰考铜瓦厢决口后，“漫水分三股行走，均汇致张秋穿运。”在东阿鱼山处夺大清河入海（即古济水入海水道），结束了长期南流汇淮入海的局面。这是黄河又一次大变迁，是近代东平湖形成的决定因素。
清咸丰五年（1855年），黄河改道夺大清河入海后，由于大清河原河道“深阔不及黄河三分之一，寻常大水，业已漫溢堪虞（《再续行水金鉴》）”。漫水汇入洼地的河流的尾闾水位，使广阔干涸的土地又漫溢成巨泽，以致在原梁山泊东北部大清河、龙拱河、大运河等汇流处两岸一带洼地造成新的积水区，形成了今东平湖老湖区。据1915年山东南运河疏浚事宜筹办处第一届报告中记述“黄河初汶山东省循大清河而下，横截汶水归海之路??，现黄河口日益淤高，再遇涨增顶托倒漾，汶即不能北注，旋流泛滥，遂使东平良田数千亩，尽付波臣??。”在治理上采取了“束汶御黄，束水保运（运河）之策。按洞庭湖的模式分区治理围垦。当时根据群众要求，在湖区内相继修建堤埝、围垦。如临黄堤王庄民埝，金山坝等工程，以减少洪水淹没损失，多涸出民田。至此，漕船直接穿湖去坡河入黄。
随着黄河淤积抬高，洼地积水面积日益扩大，新积水洼绝大部分属东平县所辖，到民国年间才有东平湖之称。民国22年（1933年）12月21日民国政府召开整治运河讨论会，在《黄淮段运河整理计划初步报告》中的调查资料说明“东平湖的高度（江淮水准）洪水位38.9米，湖底高程37.2米，容水量11880万立方米，集水面积洪水位229平方公里，低水位167平方公里。”这与现在老湖区范围情况基本一致。但东平一带群众将其称为洼而不称湖，如民国二十四年（1935年）版《东平县志》所附山河图上，将安山镇以北的大积水地称为积水洼（或土山洼），以南称安山洼，以东称冯、范二洼。1938年，国民党军为阻日本侵略军进攻，在花园口炸开黄河大堤，黄水南灌入淮，湖涸为田。1939年春，中国共产党为了便于组织发动群众，开展抗日斗争，在东平县西部沿湖3个区（即七、八、九区），成立了东平湖西办事处，这时才普遍使用东平湖这一名称。现在的东平湖并不等于历史上的安山湖。1947年，堵塞花园口，黄河复归故道入海，东平湖又蓄水。1950年7月黄河防汛总指挥部《关于防汛工作的决定》中，确定东平湖区为黄河自然滞洪区，作为确保黄河下游防洪安全的重要措施之一。黄河涨水时即漫流入湖，洪水过后，漫水处渐渐淤积，湖底抬高，湖区面积逐渐扩大。1951年，恢复旧临黄堤，修复运东堤，形成了滞洪区分两级运用的格局。滞洪区总面积为943平方公里，其中第一滞洪区223平方公里，第二滞洪区为720平方公里（包括东平、梁山两县），蓄水位44米，库容33亿立方米。1958年东平湖滞洪区改建为东平湖水库，蓄水面积由原来的931平方公里缩减为632平方公里，水位达到46米时，蓄水量为40亿立方米。1986年东平湖总面积627平方公里，其中老湖区209平方公里，新湖区418平方公里。至2003年，常年水面为124平方公里。