天塩川
全長256 kmは北海道内では石狩川に続き2番目の長さで、日本国内でも4番目の長さとなる長流河川であるが、大きな支流が少ないため、流域面積は5,590 kmで国内10位にとどまる。和人入植以来、数次に渡り流路変更などの河川改修を行ってきた結果、その全長は明治時代以前の河川改修前より大幅に短くなっている。下流部を中心に河川改修跡である三日月湖が沿川に数多く見られるが、河口から158 kmまで堰などの川を横断する工作物が設置されておらず、また、コンクリートの護岸工事の実施箇所が少なく、自然のままの護岸が多く残されていることが特徴となっている。
天竜川
上流部の信濃においては江戸時代中期の1746年、飯田藩主・堀親長は重臣の黒須楠右衛門を普請奉行、中村惣兵衛を作事奉行として現在の下伊那郡高森町の天竜川に堤防を建設。さらに「天竜井」という用水路を開削し灌漑を図ろうとした。この「惣兵衛川除」は1752年に完成し、飯田藩内の水害を軽減した。上流の上伊那郡片桐（現在の中川村片桐）では1772年より「理兵衛堤防」の建設が始まった。これはこの地の名主である松村理兵衛忠欣が天竜川の治水を目的に護岸工事を始めたものである。この事業はやがて高遠藩の事業に昇格、忠欣の跡を継いだ子の常邑、孫の忠良の代にも継続され、松村家3代に亘るこの事業は1808年の完成まで実に58年間、57万6千人の人員を費やし近世天竜川最大の河川工事となった。
1832年には美濃高須藩の飛び地である座光寺（現飯田市座光寺）に「石川除」が建設された。利水においては「天竜井」の他1832年に伊東伝兵衛武敬によって天竜川流域一帯に農業用水を供給するため、天竜川各所に固定堰を建設、取水した。これらは「伝兵衛井筋」と呼ばれ、流域の新田開発に大いに役立ったのである。明治時代に入り、天竜川の治水は1885年（明治17年）に従来の囲堤を連結堤防に修築することから始まった。1927年（昭和2年）には引堤や川幅の拡幅は行われたが水害の根本的解決には至らなかった。この後、諏訪湖の洪水調節を図り諏訪盆地を水害から守るため釜口水門が天竜川の流出部に1937年（昭和12年）に建設された。