通济渠流程长、范围广，不同河段和与之相连接的天然河流之间，自然条件不同，流量、流速、含沙量等各方面存在差异。因此，从江南运输租赋、物资至洛阳或长安，不可能从起点原船直达，而要根据需要在中途转运，或是换装于适应不同河段航行的船舶，进行水陆交替联运或水路分段转运。所以通济渠通航后，沿河枢纽地修筑的大型粮仓和转运仓有了很大发展，以河、汴为中心的转运仓系统更加完善。
有史学家进行过统计，隋炀帝在位13年，除了游乐和征战，他留在京城的时间不足5年。而这5年中绝大多数时间又都是在东都洛阳度过的，在大兴（位于今陕西西安附近）的时间较少。他兴建帝王宫殿，营建城池的重点也都在洛阳。建宫殿所用的栋梁、立柱大多是从长江沿岸运回的高大硕粗的乔木，其中甚至有香樟树，这些材料都是通过漕运到洛阳的。南宋时期文人洪迈所写的《容斋随笔》中的《续笔·卷五·秦隋之恶》一文有如下记述：隋炀帝在洛阳营建乾阳殿，选用的是南方豫章一带（今江西南昌附近）的高大树木，这些木材由陆运和漕运运至洛阳，耗费了数十万的劳工。待乾阳殿建成，隋朝也就灭亡了。
隋文帝为充实京师的粮仓，以除水旱灾害之忧，于开皇三年（583年）设置诸多大型粮仓。在卫州置黎阳仓（位于今河南浚县），洛州置河阳仓（位于今河南洛阳），陕州置常平仓（位于今河南三门峡西），华州置广通仓（位于今陕西华阴）。“转相灌注。漕关东及汾、晋之粟，以给京师。”（《隋书·食货志》）可以看出隋文帝在附近各州设置粮仓是以确保京师大兴的供粮为目的。漕运所用河道是黄河、汾河、渭水，后来又增加了新修的广通渠。由于京师所在的关中地区连年大水或大旱，百姓饥饿，屡次开仓赈济，致使各地仓储粮并不充裕。
隋炀帝执政后，兴修了通济渠和永济渠，把漕运中心东移至洛阳附近，并大力营建仓库。隋大业年间在通济渠西段（从洛河入黄河之口至洛阳）先后修筑了洛口仓、回洛仓、子罗仓和含嘉仓。其中，洛口仓又名兴洛仓，位于通济渠洛口处，今郑州巩义洛河东岸，遗址在巩义沙鱼沟乡七里铺以东、双槐树村以南的黄土岭上，因地处洛河入黄河之口，故名。从洛口溯洛河可达东都洛阳，溯黄河西上通关中，顺河东下既可北通河北、山东，又可南连通济渠与江南舟楫相通，水路运输便利。洛口仓建于隋大业二年（606年），仓城周围“二十余里，穿三千窖，窖容八千石以还，置监官并镇兵千人”。全仓储米约达2400万石，是当时全国最大的转运粮仓。那时，从江南运来的漕米，绝大部分贮藏于此，再由此西溯通济渠西段运至洛阳，转运长安。用兵东北时，则由此仓运粮渡黄河，经沁河入永济渠北运。
《隋书·食货志》记载：大业九年（613年），炀帝征伐高丽，百姓苦于服役打仗，田园荒疏，因此闹饥荒。本可以开仓放赈，但守护仓库的官员“皆惧法，莫肯赈救”，致使饥民食用树皮。树的皮叶皆被吃尽，饥民就“煮土或捣藁（茎直立中空、多年生草本植物）为末而食之”。更惨的是“其后人乃相食”，也就是人吃人。仓库虽然增加了，积粮虽然充足了，但民众因得不到救济而挨饿。
隋大业十二年（616年），炀帝第三次游幸江都，乐不思归，中原地区出现多起农民起义。据《读史方舆纪要·河南三》卷四十八记载，隋末“王世充与李密战，败于巩北，奔还东都”。李密所率的起义军攻陷洛口仓，开仓放粮，普济附近百姓，“开洛口仓散米……就食者并家属近百万口，无瓮盎，织荆筐淘米，洛水两岸十里之间，望之皆如白沙。”此后，起义军围攻洛阳城池，久攻未克。守城的隋军王世充粮草断绝，但城中积存的布帛堆积如山，“百姓却饥饿不能救”。当时，“密兵少衣，世充兵乏食”，王世充以布帛与李密换取粮食。
虽然隋炀帝统治期间耗费极多，但是直到隋朝覆灭之时，仓廪府库仍称充实。到唐朝贞观十一年（637年）时，唐朝立国已20年，而隋朝洛口仓所留库藏尚未用尽，可见隋朝榨取民脂民膏之残酷惊人之极，也说明隋代开凿运河对漕运的作用之大。
宋朝苏轼在《国学秋试策问二首》中极力称颂隋炀帝广兴漕运而积蓄富足的现象。文中说：“自汉以来，丁口之蕃息，与仓廪府库之盛莫如隋……方是时，布帛之积，至于无所容，资储之在天下者，至不可胜数。及其败亡涂地，而洛口诸仓，犹足以致百万之众。”南宋文人洪迈所写的《容斋随笔》也有类似的记述：“积储者固为有国之常，要当人有余力而后收之，岂人劳而强敛之以资敌邪？隋储洛口仓，而李密因之。积布帛于东都，而王世充据之。西京府库，亦为异军之用。”
通济渠不但便利了南粮北运，进一步促进了南北经济的交流和发展，也带动了沿河城镇商业和水路商运的繁荣。隋末翟让在瓦岗寨（今河南滑县南）领导农民起义，李勣（即徐世勣）参加瓦岗起义军时，曾建议翟让夺取运河上来往运输的物资，他说：“宋、郑两郡，地管御河（通济渠），商旅往还，船乘不绝，就彼邀截，足以自相资助。”翟让采纳了这一建议，“于是劫公私船取物，兵众大振”。这说明在隋朝末年，通济渠上下往来的商船相当可观，对南北物资交流产生了积极作用。
而对于通济渠的通航能力，可以从隋炀帝坐龙舟游江都时的豪侈情况侧面了解。《资治通鉴·隋纪》记载：“上行幸江都……御龙舟。”挽引龙舟的船工，称“殿脚”，分为3番，每番360人，共1080人。“著杂锦采装子袄行，缠鞋袜”，人数多，待遇丰。随行舟船亦甚豪华，“皇后乘翔螭舟，制度差小，而装饰无异。”挽引“翔螭舟”的有900名“殿脚”。“别有浮景九艘，三重，皆水殿也。又有漾彩、朱鸟、苍螭、白虎、玄武、飞羽、青凫、陵波、五楼、道场、玄坛、板艑（biàn）、黄篾等数千艘，”挽引浮景舟、漾彩舟的“船脚”，每艘100人，“皆以锦彩为袍”。至于挽引其他船、航、舫、舸的“黄衣夫”，每船也有40～50人，共用挽船士8万余人。“兵士自引，不给夫，舳舻相接，二百余里，照耀川陆”。这些记载一方面可以看出隋炀帝的骄奢淫逸，另一方面可以反映出大运河开通后可观的通航能力。
交通是社会经济的命脉，古代水运交通尤为重要。运河凿成不久，隋朝旋即灭亡，但是通济渠的开通，促使水陆交通中枢的东都洛阳水运日益繁荣，港口不断扩大，对经济的发展作用愈加显著。
通济渠开凿后的东都洛阳，不但成为当时全国的政治中心，更因水陆四通而成为东达海岱、南通江淮、西走关陇、北至幽燕的全国交通中枢和经济贸易中心，其政治、经济、文化和交通等均呈现繁盛景象，成为当时国内、国际商业大都市。晚唐诗人皮日休对通济渠的开凿发出如下感慨：“尽道隋亡为此河，至今千里赖通波。若无水殿龙舟事，共禹论功不较多。”皮日休还在文章中说兴修通济渠“在隋之民不胜其害也，在唐之民不胜其利也”，对隋炀帝兴修通济渠的业绩给予了较客观的评价。
通济渠郑州段位于隋唐大运河的中心，西至洛阳，北上京冀，南达苏杭，是通济渠的起点与引水枢纽。该段运河历史悠久、沿革清晰，是持续使用的代表性水工设施，体现中国古代巧妙利用自然河流和人工引水共同作为运河水源智慧，堪称人类创造性精神的杰作，现为第六批全国重点文物保护单位。2014年，中国大运河顺利通过联合国教科文组织评审，正式列入世界文化遗产名录。
通济渠郑州段现存索须河运河故道和一段汴河遗址。从整个世界遗产资源构成来讲，隋唐大运河最完整的一段在郑州。通济渠在郑州段的水工考古遗址，直接呈现了隋唐宋时期运河水利工程的真实面貌，反映了运河河道的历史规模、走向、形态，以及驳岸与河堤的历史材料与工艺。它是早期运河工程技术宝贵的实物证据，也印证了通济渠与水源河道黄河的紧密关系。
汴河遗址北起黄河南岸，流经惠济桥注入通济渠，而后东折。经考古调查和局部试掘，确认埋藏于地下的河床、河堤遗迹基本保存完整。现已探明的河道北起东孙庄村东侧黄河南岸大堤处，南至索须河段丰硕桥处，全长约4千米。除惠济桥处尚保留一段河道外，其余部分均已埋于地下。
虽然历史上黄河多次变道，数次湮没汴河故道，但此段河道历经疏浚，在元末之前仍可作为区域主要的航运水道使用，直到明清时期才逐渐废弃。经考古调查确定，此段古河道150～220米，河道两侧残存有断断续续的河堤，堤上有路，宽6～7米，河堤上还发现有晚期路土堆积。考古专家经分析认为，原始运河的河堤上原本有路，河道和河堤被黄河泛滥淤埋后，这段河堤仍被人们继续使用，因此形成了早晚两期路土相互叠压的现象，下层路土形成的年代不晚于元代。
在通济渠故道中发掘出隋、唐、宋、元、明、清时期堆积层及大量文化遗物，可以证明惠济桥一段河道最晚在隋代已经形成。现存索须河运河故道全长约16千米，部分河段面宽40余米，两岸设有堤防，河堤基宽20余米，顶宽近7米，河床宽200～300米。索须河段目前仍然是郑州西北部主要的泄洪排涝与景观河道，河道规整，水质较清，两岸通行顺畅。
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