经过50年代治淮工程建设，为兴建大型灌区创造了条件。安徽淮北地区以旱作物为主，历史上少有灌溉习惯。60年代以后，开发新汴河、茨淮河、颍河、涡河灌区，沿淮各县兴建一批排灌站，发展水稻灌溉。1958年和1959年大旱后，丘陵区各地形成了兴修水库热潮。水库的兴建为建设大型灌区创造了条件，以大别山区大型山谷水库为源头的淠史杭灌区应运而生。
淠史杭灌区是淠河、史河、杭埠河3个毗邻灌区的合称，是全国著名的大型灌区之一。灌区位于安徽省中、西部大别山余脉的丘陵地带，横跨长江、淮河两大流域，总面积13130平方公里。灌区内有六安地区的霍邱、寿县、舒城、金寨等县和六安市，巢湖地区的庐江，合肥市的肥东、肥西、长丰县和郊区共11县(市、区)。灌区设计灌溉面积近期为1026万亩，远期为1100万亩(不包括河南固始、商城两县从史河灌区红石嘴渠首引水灌溉农田98万亩)。淠史杭灌区利用淠河上游的佛子岭、响洪甸、磨子潭水库，史河上游的梅山水库和杭埠河上游的龙河口水库作为灌区的源头，在淠河和史河分别兴建了横排头和红石嘴两座引水枢纽，开挖了淠河总干渠和史河总干渠；在龙河口水库下游杭埠河两岸开挖了舒庐干渠和杭北干渠，直接从水库引水。
1958年8月，淠史杭灌区在六安专署领导下动工兴建。在当时的技术和物质条件下，数十万建设者克服了许多难以想象的困难，创造了土洋结合的新办法。经过30多年的艰苦奋斗，建成总干渠2条，总长145公里；干渠11条，总长840公里；分干渠19条，总长400公里；支渠326条，总长3345公里；分支渠、斗渠和农渠1万多条，总长2万多公里。兴建各类渠系建筑物近3万座；修建中小型反调节水库1200多座，连同21万处塘坝，有效库容12亿多立方米；建成机电排灌站343处，外水补给站39处，总装机13.6万千瓦。整个渠道和建筑物工程共完成土石方5亿立方米，形成了一个蓄、引、提并举，渠、库、塘、站联合运用的，大、中、小型工程相结合的“长藤结瓜”式的灌溉系统。
淠史杭灌区的兴建，从根本上改变了皖中、皖西丘陵地区“十年九旱，荒岗连绵”的旧貌。耕地面积约占全省六分之一的淠史杭灌区，每年为国家提供的商品粮约占全省的四分之一。从1959年到1989年，淠史杭工程共向灌区送水900亿立方米，累计灌溉面积近2亿亩，增产粮食100亿公斤。除了巨大的灌溉效益外，淠史杭工程发电、航运、城市供水、水产养殖、林业绿化等综合效益也十分显著。前来参观考察的国内外专家、学者，赞誉淠史杭灌区是中国水利建设史上一颗璀灿的明珠。
从1985年起，淠史杭灌区引进世界银行贷款，配合国内投资和群众集资，展开了大规模的续建配套建设。