黑河流域开发历史悠久，自汉代即进入了农业开发和农牧交错发展时期，汉、唐、西夏年间移民屯田，唐代在张掖南部修建了盈科、大满、小满、大官、加官等5渠，清代开始开发高台、民乐、山丹等灌区。

中华人民共和国成立以来，特别是20世纪60年代中期以来，为满足地方经济社会发展的需要，黑河流域（尤其是黑河中游地区）进行了较大规模的水利工程建设。截至1999年，全流域有中小型水库58座（其中平原水库40座），总库容2.55×108m3；引水工程66处，引水能力268m3/s，其中仅中游的张掖、临泽、高台三县的引水能力就达228m3/s；机电井6149眼，其中配套机井3770眼，年提水量3.02×108m3；总灌溉面积392万亩，其中农田灌溉面积306.5万亩，林草灌溉85.6万亩，万亩以上的24处灌区灌溉面积301.1万亩。水资源开发利用为流域经济社会发展和国防建设做出了贡献。

2001年国务院批复《黑河流域近期治理规划》，目前该规划确定的第一阶段目标已基本实现，进入下游的水量明显增加，河道断流天数减少，有效缓解了流域生态环境恶化的趋势，局部地区生态环境得到改善，全流域生活、生产和生态用水初步得到了合理配置，促进了节水型社会的建设，探索和实践了流域统一管理与区域管理相结合的新途径，初步理顺了流域水权秩序，减少了水事纠纷，促进了流域经济社会与生态环境的协调发展，取得了明显的生态效益、社会效益和经济效益。

黑河中游甘州、临泽、高台三县（区）地下水位下降幅度较近期治理前有所减小。鼎新灌区地下水位逐渐上升，近期治理10年后地下水位比治理前上升1.37m。与1999年相比，上片区（观测范围内）地下水位平均回升了0.73m，中片区（观测范围内）地下水位平均回升了0.50m，下片区（观测范围内）地下水位平均回升了0.45m，额济纳绿洲（观测范围内）地下水位平均回升了0.57m。黑河中游区域地下水快速下降趋势得到遏制，下游区域地下水埋深缓慢上升，局部地区地下水位恢复效果明显。

黑河上游，围栏封育效果显著，各个项目区围栏区域内的产草量都多于区域外的，且以马蹄藏族乡的增量最大，达250g/m2。黑土滩、沙化近期治理项目实施后，项目区草地的盖度增加40%以上，产草量每亩增加60kg以上。天然林封育也取得了较好的效果，封育区域内与区域外相比，天然林覆盖度增加了20%～35%、郁闭度的增幅在0.26～0.47、单株株高增加了4.8～5.6m，冠幅则增大了3.1～3.8m2。(www.daowen.com)

黑河中游，近期治理以来林地面积净增44.24km2，有效遏制了生态林恶化趋势。沙漠化面积由2000年的6686km2减少到2010年的6510km2，减少了176km2，2010年土地盐碱化面积为240.84km2，比2000年减少114.10km2，土地沙漠化和盐碱化情况有所改善。高低覆盖草地面积增加，草地质量有所提高，水质得到改善。

黑河下游，生态恶化趋势得到遏制，部分地区有了明显的恢复，其中林地面积增加了127.6km2，草地面积增加了12.0km2，水面面积增加了46.3km2。同时，下游土地退化的趋势得到了有效的遏制，其中戈壁、盐碱地和裸土地面积比近期治理前分别减少了79.2km2、111.9km2和19.8km2。下游典型植被胡杨、红柳对黑河近期治理响应明显，近期治理后的长势明显比治理前茂盛，且离河道越近越明显。草场退化趋势得到有效遏制，林草植被和野生动物种类增多，覆盖度明显提高，生物多样性增加。

东居延海水面面积逐年增加，最大水面面积达到42km2。居延海生态环境的变化引来了天鹅、灰雁、黄鸭，美丽的白天鹅重游故地；鲫鱼、草鱼、鲤鱼等也再次在水中嬉戏；鸟鸣戏水、鸭浮绿波的动人景观；居延海特有的大头鱼已经复活，鱼身长度达到15cm。