永乐帝将京师迁到北京，远离了盛产稻米的江南，而北京周围却是生产落后、人口稀少，不足以供应京师庞大消费人口，如皇室、宦官、宫女、贵族、官僚、军士、商人等各色人的粮食需要。于是，如何保证把江南的稻米安全地运到北京，便成了明朝政府时刻关注的焦点，而运粮的负担更给军民带来了无穷的苦役。
元朝从江南运粮到大都是采取海运的办法。元世祖至元（1264—1294年）年间，元政府采纳山东寿张县令韩仲晖建议，从山东东平的安民山开凿一条运河直至临清，中间引汶水，渡济水，最后与卫河相接，作为漕运的河道，称为会通河。但由于它岸狭水浅，不能行重舟，所以元朝一代的漕运是以海运为主。
明朝初年运粮饷到辽东和北平，也都是通过海运。1391年（洪武二十四年），黄河在河南原武（今河南原阳西）决口，泛滥的河水夹带泥沙堵塞了安山湖（在今山东梁山县安山镇境内），会通河便淤废了。之后，明朝政府没有做重新开通的尝试。到永乐帝宣布把北平改为北京，采取海陆兼运的方式运输漕粮。平江伯陈璋（1365—1433年）任总兵官，统率海军每年从南京运粮49万余石，从海上接济北京和辽东。陆运则经长江、淮河到河南阳武（今河南原阳），然后由河南、山西的民夫从陆路运输85千米入卫河，再经河舟运抵北京。
海运要冒风涛之险，陆运也劳苦艰难，于是，济宁州同知潘叔正想起了疏浚会通河。他上书永乐帝说：“旧会通河长450余里，淤塞的部分只有三分之一，若是加以疏通，必定会给漕运带来很大便利。”
1411年（永乐九年），永乐帝任命工部尚书宋礼（？—1422年）与刑部侍郎金纯、都督周长前往山东督领徐州、应天、镇江三府及山东民夫30万疏浚会通河，历20旬（200天）而功成。次年，宋礼又重治卫河，于是淮河以北运河畅通。宋礼算了一下河运与海运的比较利益，计海船1艘，用100人，运粮1 000石，用同等的费用可以造能载200石的河船20艘，每船用10人，可以运粮4 000石。于是，永乐帝命平江伯陈璋督造浅底船二千余艘，每年经运河，将镇江、凤阳、淮安、扬州及兖州等府的税粮100万石运抵北京，海运则每三年举办二次。到1415年（永乐十三年），陈瑄治理江、淮间的运河大告成功，于是罢海运，漕粮全部改由运河运输。从此大运河就似一条脐带源源不断地将江南的稻米输送给北京。
整个漕运的组织、运转是一个浩大的、成本很高的工程。平江伯陈瑄任总兵官总督漕运时，开始采取的运输方式称为“支运”法。政府在淮安、徐州、临清、德州四地设置粮仓。江西、湖广、浙江三省拨往北京的税粮，由当地人民运到淮安仓交纳，然后分派官军就近转运。从淮安到徐州段的运输，由浙江、南直隶的卫所军承担，从徐州至德州用京卫军，从德州到通州用山东、河南军。这样依次递运，每年运四次，总共运粮300多万石。几年以后，官军调遣出征，整个运粮的劳役全部由老百姓负担，道远艰苦，漕粮多次未能按时运达。1429年（宣德四年），经陈瑄与工部尚书黄福建议，恢复支运法。其中江西、湖广、浙江民运粮150万石到淮安仓交纳，南直隶的苏州、松江、宁国、池州、庐州、广德7府州的人民运粮274万石到徐州仓交纳，应天、常州、镇江、淮安、扬州、凤阳、太平、滁州、和州、徐州共10府州的民运粮220万石到临清仓交纳。运输的一切费用、劳役都由当地人民负担。然后官军再从各仓转运到北京和通州二仓。
鉴于江南人民运粮到各仓，往返费时将近一年，荒废农业，由陈瑄建议，实行“兑运”法。人民只须将漕粮运到淮安、瓜洲两地，然后交兑给官军转运。每石漕粮按路程远近加征一定量的耗米，比例从40％到80％不等。耗米按照漕粮正额的40％上交中央，余剩的折征白银，称为“轻赍银”，由漕运总兵官统一管理，作为运军的运费补贴；同时允许运军在漕船上搭载一定量的私货，这样，他们的积极性很高。而人民虽然多交了不少粮食和银子，但省了事，也乐意采用兑运的办法。兑运与支运两种办法，由各地人民自由选择，但大多选择兑运。1436年（正统元年），漕粮总数为450万石，经兑运的占280万石，达62％。
到1471年（成化七年），应天巡抚滕昭令运军到江南各水次（码头）收兑漕粮，每石漕粮除原来加征的耗米外，又加征1斗，称为“渡江费”。几年后，明宪宗下令将淮安、徐州、临清、德州四仓的支运米70万石，全部改由在当地就近水次交纳，于是军运就完全取代了民运，“而官军长运遂为定制”。
1472年（成化八年）确定，每年运到北京和通州两地仓库的漕粮，正、耗米加在一起是5 189 700石。为了运输这些漕粮，动用了漕船11 770只，官军12万人。从1451年（景泰二年）开始，明朝专设漕运总督一员，驻扎淮安，统管漕运、河道、漕粮征收各方面的工作。
在漕粮之外，苏州、松江、常州、嘉兴、湖州五府还得向内府（皇宫）交纳白熟粳、糯米170 040石，其中只有8 000石是交纳白银，其余的都得交纳实物。五府还须向北京的各府部交纳糙粳米44 000多石，其中除8 800石交纳白银外，其余的都得交纳实物。这些优质的大米都是由五府人民亲自运到北京，运粮船就称为“白粮船”。虽然漕粮在1471年后全部改由军运，但是这些优质大米仍然全部通过民运，成为五府人民的一项沉重负担。
运军所受的剥削、压迫也是很沉重的。运军本来享有轻赍银的运费补贴，但朝廷看着这笔44万余两的银子极是眼馋，后来绝大部分收归了太仓（国库）。1487年（弘治元年），都御史马文升论运军之苦说：工部用于制造漕船的拨款不足，让各军卫筹措，“军卫无从措办，皆军士卖资产，鬻男女以供之”，这是造船之苦。由于当运军太苦，于是正军逃亡，官府就让余丁（军户中候补军役的成年男子）充数，一户有三四人应役的。“春兑秋归，艰辛万状”。漕船到了张家湾（在今通县南），军士又得自己花钱雇车将漕粮盘拨进仓。军士没钱，只得向管理漕运的官员借高利贷。而军士想多带点土产换个钱花，也因触犯禁例遭没收。所以，军士在多重剥削、压迫下，困苦不堪。
自从1415年漕粮专用河运，海运水军就只剩下遮洋一总，管从江南运粮接济辽东、蓟州，后来废置不常，海运便日益衰落了。1487年（成化二十三年）明孝宗刚即位，礼部侍郎丘浚（1420—1495年）就向新皇帝进献了《大学衍义补》一书。在书中，他仔细分析元朝一代的海运与明朝永乐以来漕运的成本与收益。这是明朝士大夫中仅见的对漕运与海运进行全面成本与收益研究的事例。他指出，尽管海运遭遇风浪时，每次漂没（指海船倾覆，漕粮沉没，人员淹死的事件）的损失比河运漂没的损失大，但是，若综合考虑运河河道的维护、纤夫牵引、船只等候挨次、每船军士人力的使用等费用，则海运比河运省费30％。虽然一遇到黄河水患阻坏漕运时，人们就会想起丘浚的见解，但管理漕运的总兵官、总督们总是以各种理由反对海运，因为事实上，漕运是一块肥肉，再改行海运，会影响他们的切身利益。另外航海的技术要求比运河中的航行要求高得多。由于没有相应的体制培养专门的航海人才，所以海运就没有安全保证，人们虽知海运的好处，却只能望洋兴叹。相反，运河的航行安全用强有力的专制统治就可以基本保障。
明朝的漕运体制被清朝全盘继承，到鸦片战争前，一个叫陶澍（1779—1839年）的两江总督改革漕运，兴海运，为清政府每年节省10余万银两，又促进了上海沙船业的发展。但清政府容不得民间力量的壮大，在他去职后不久，又恢复了河运。
