《水经》一书写于三国时期，是一部专门研究河流水道的书籍，共记述全国主要河流一百三十七条。原文一万多字，文字相当简略，没有把水道的来龙去脉和详细情况说清楚。郦道元认为，应该在对现有地理情况的考察的基础上，印证古籍，然后把经常变化的地理面貌尽量详细、准确地记载下来。在这种思想指导下，郦道元决心为《水经》作注。

郦道元在给《水经》作注过程中，十分注重实地考察和调查研究，同时　还博览了大量前人著作，查看了不少精详细的地图。据统计，郦道元写《水经注》一共参阅了四百三十七种书籍。经过长期艰苦的努力，郦道元终于完成了他的《水经注》这一名著。《水经注》共四十卷（原书宋朝已佚五卷，今本仍作四十卷，是经后人改编而成的），三十多万字，是当时一部空前的地理学巨著。它名义上是注释《水经》，实际上是在《水经》基础上的再创作。全书记述了一千二百五十二条河流，比原著增加了近千条，文字增加了二十多倍，内容比《水经》原著要丰富得多。

《水经注》在写作体例上，不同于《禹贡》和《汉书·地理志》。它以水道为纲，详细记述各地的地理概况，开创了古代综合地理著作的一种新形式。《水经注》涉及的范围十分广泛。从地域上讲，郦道元虽然生活在南北朝对峙时期，但是他并没有把眼光仅限于北魏所统治的一隅，而是抓住河流水道这一自然现象，对全国地理情况作了详细记载。不仅是这样，书中还谈到了一些外国河流，说明作者对于国外地理也是注意的。从内容上讲，书中不仅详述了每条河流的水文情况，而且把每条河流流域内的其他自然现象如地质、地貌、地壤、气候、物产民俗、城邑兴衰、历史古迹以及神话传说等综合起来，做了全面描述。因此《水经注》是六世纪前我国第一部全面、系统的综合性地理著述。对于研究我国古代历史和地理具有重要的参考价值。

《水经注》不仅是一部具有重大科学价值的地理巨著，而且也是一部颇具特色的山水游记。郦道元以饱满的热情，浑厚的文笔，精美的语言，形象、生动地描述了祖国的壮丽山川，表现了他对祖国的热爱和赞美。郦道元一生著述很多，除《水经注》外，还有《本志》十三篇以及《七聘》等著作，但是，流传下来只有《水经注》一种。