水力発電
1891年（明治24年）に琵琶湖疏水の落差を利用した米国のアスペン (コロラド州)の水力発電所を参考にした蹴上水力発電所（水路式、直流、160kW）が、運用を開始した。これが日本で最初の一般営業用（電気事業）の水力発電所である。
利根川
一方導水路としては武蔵水路が荒川との間を連結する形で建設され東京都に水道を供給するほか、治水・利水・手賀沼浄化を目的とした北千葉導水路が利根川・江戸川間を連結している。北千葉導水路建設に先立ち利根運河が「野田緊急暫定導水路」として代替役割を担う形で1978年に復活、北千葉導水路完成後も地域の憩いの場として整備されている。ただし利根川と霞ヶ浦、そして那珂川を連結して霞ヶ浦の浄化と首都圏への新規利水を目的に建設中の霞ヶ浦導水事業は、那珂川の水質悪化を懸念する栃木県・茨城県那珂川漁業協同組合が事業差し止め訴訟を起こすなど頑強な反対運動を起こしており、事業は進捗していない。
利根川および利根川水系における水力発電事業は、日本の水力発電史とともに歩んでいる。日本最初の水力発電所は、1888年（明治21年）に宮城県の宮城紡績会社が運転を開始した自家発電用の三居沢発電所であるが、2年後の1890年（明治23年）8月に下野麻紡績が運転を開始した自家発電用の所野発電所（15kW。廃止）が、利根川水系最初の水力発電所となる。同年12月には足尾銅山自家発電用の間藤発電所（廃止）が運転を開始。続いて日本初の商業用水力発電所である京都府の蹴上発電所運転開始（1891年）から2年後の1893年（明治26年）には商業用としては利根川水系初となる日光発電所が日光電力の手で運転を開始した。日光発電所は現在東京電力日光第二発電所として110年以上経た今日も稼働しており、利根川水系において現役で運転している水力発電所としては最古のものである。