古泗水河曾是黄河侵袭淮河的重要通道。公元前132年，黄河在瓠子决口，长达23年之久，经泗水流入淮河。随后，在五代和宋代期间，黄河多次南决，同样通过泗河故道。至1194年，黄河夺占徐州以下泗河河道，变为黄、泗混流。1604年，为避开黄水，开辟了加行运，切断了入泗河的支流，隔绝于加运以北，泗河的形势大大削弱，但仍通过黄门路与黄河相连。至清康熙年间，关闭了泗河入黄的徐州镇口闸，堵绝泗河入黄的出路，自此泗河开始以南四湖为归宿，从古代流经三省入淮的大河变为入南四湖的省内河道。泗河拥有30条大小支流（左岸11条，右岸19条），其中一级支流有5条流域面积在100平方公里以上。这些支流为泗河提供了丰富的水资源，为周边地区的发展提供了重要支撑。