宋神宗熙寧十年(公元1077)七月，黃河決口於澶州曹村(今河南濮陽西)，滔滔洪水，“泛於梁山泊，溢於南清河”，奪泗入淮，勢如“平郊脫轡萬馬逸，壹夜徑度徐州洪”，很快包圍了徐州城。最高水位高出城中平地丈余。“水穿城下作雷鳴，泥滿城頭飛雨滑。黃花白酒無人問，日暮歸來洗靴襪”。城裏人驚恐萬狀，許多富商大賈爭相逃離。當時剛上任三個月的知州蘇軾，鎮定自若，大聲疾呼：“吾在是，水決不能敗城!”表示“與城***存亡”，及時安定了民心。隨著大水的壓力，古城墻到處漏水。他組織全城百姓壹面用柴草堵塞洞穴，壹面加固城防。由於人力不足，他又趟水涉泥連夜趕到武衛營禁軍駐地。禁軍為皇帝直接指揮，州官無權過問。他言辭懇切，請求卒長合作。卒長為蘇軾的精神所感動，當即回答：“太守猶不避塗潦，吾儕小人，當效命。”便急令士卒帶著畚鍤跟隨太守築城。城外洪水深達二丈八尺。蘇軾身先士卒，“過家不入”，堅守城頭，風餐露宿。他還命其他“官吏分堵以守”，各負其責。軍民們見長官都這樣拼命保城，也同心協力，奮勇抗洪。“自城中附城為長堤，壯其趾，長九百八十丈，高壹丈，闊倍；公私船數百以風浪不敢行，分纜城下，以殺河之怒”。經過七十多晝夜的連續奮戰，終於保全了徐州城。水退後，蘇軾為徐州城以後的萬全之計，又立即趕到城東北查勘荊山下的溝河，盡力籌劃改造。並打算興建石墻大堤，但未獲朝廷批準。後經同意，僅建了壹道木壩。還於第二年拆除戲馬臺上的危房霸王廳，用其木料在城東墻興建了黃樓防洪工程。很快得到了朝廷的獎諭。
“自公去後五百載，水流無盡恩無窮”。從這次抗洪到明代天啟四年(公元1624年)的五百四十多年間，徐州雖不斷發生水患，但終有長堤為屏，卻壹直安然無恙。後人緬懷蘇軾治水保城的功績，就把他帶領軍民搶築的長堤，稱為“蘇堤”。
蘇軾還曾兩次出任杭州地方長官，“居杭州積五歲”。壹次是在熙寧四年(公元1071年)任杭州通判（註：通判：官名，州府副長官，有監察所在州府官員之權，凡民政、財政、戶口、賦設、司法等事務文書，都須知州或知府與通判通署，方能生效。），另壹次是在元佑四年(公元1089年)任杭州太守。他在任內，多次主持杭州的水利建設。“坐陳三策本人謀，惟留壹諾待我畫”。詩句記述的是他在杭州復修六井、疏浚茅山河和鹽橋河、整治西湖以及開錢塘江石門四件事。前三件均完成，唯第四件由於調任，未能實施。
復修六井，解決杭州居民用水。杭州於隋代建市，是京杭大運河的終點。但由於瀕臨大海，“其水苦惡”，給人民生活與城市發展帶來很大不便。唐代宗大歷年間(公元766?79年)杭州刺史李泌開鑿了六井（六井：小方井、白龜池、方井、金牛池、相國井和西井，均居今杭州城西部沿西湖壹帶。）。“穴平地以為凹池，取諸西湖而註之，此使然之井也。其功大，其費多，其利民也博”。這些井，也就是大小不等的地下蓄水池，引西湖水經暗管註入。唐穆宋長慶二年(公元822年)大詩人白居易任刺史，浚治六井，民賴其汲。宋仁宗時(公元1023?063年)，沈遘任知州，也曾疏治六井，並增鑿了沈公井。當蘇軾通判杭州時，沈公井已不能用，“六井亦幾於廢”，市民叫苦不叠。於是，關心“民間疾苦”的蘇軾，便與太守陳襄組織市民重新整修了六井，終於解決了城市的飲用水問題。翌年，江浙壹帶大旱，水貴如油。而杭州居民卻免除了久旱缺水之苦，全城人“汲水皆誦佛”，感戴蘇軾辦了壹件大好事。十五年後，他出任太守第二次來到杭州時，發現用竹管引水需要經常更換，且不易維修，以致井水短缺而水價昂貴，於是又將引水竹管壹律改為瓦筒，並以石槽圍裹，使“底蓋堅厚。錮捍周密，水既足用，永無壞理”。同時還開辟新井，擴大供水範圍，使得“西湖甘水殆遍全城”。
茅山河和鹽橋河是杭州城內的兩條大河，北連南北大運河而入錢塘江。由於江水與河水相混，自北宋天禧(公元1017?021年)以來，江潮挾帶的大量泥沙常常倒灌淤積到河內，殃及市內稠密的居民區，“房廊居舍，作踐狼籍，園囿隙地，例成丘阜”。每隔三五年就得開浚壹次，既有礙航運，又費人力物力，“居民患厭”。況且，往年浚河挖出的淤泥壹經大雨，復沖入河中，又使“漕河失利”。蘇軾“率僚吏躬親驗視”，了解到兩河淤塞，在於堰閘廢壞。於是，他果斷地調集捍江兵和廂軍壹千人，用半年時間，修浚城中的這兩條河。接著，他又組織軍民在串聯兩河的支流上加修壹閘，使江潮先入茅山河，待潮平水清後，再開閘，放清水入鹽橋河，以保證城內這條主航道不致淤塞。茅山河定時開浚，起到沈沙池的作用。自此“江潮不復入市”，免除了泥沙淤積之害。加上又在湧金門設堰引西湖水補給，較科學地完善了杭州城的水利系統。
今日西湖被譽為“人間天堂”，也是與蘇軾的整治分不開的。