长江的起源可以追溯到距今1.4亿年前的侏罗纪时期的燕山运动，在长江上游形成了唐古拉山脉，青藏高原缓缓抬高，形成许多高山深谷、洼地和裂谷。长江中下游大别山和川鄂间巫山等山脉隆起，四川盆地凹陷，古地中海进一步向西部退缩。距今1亿年前的白垩纪时，四川盆地缓慢上升，夷平作用不断发展，云梦、洞庭盆地继续下沉。到了距今3000-4000万年前的始新世，发生强烈的喜马拉雅山运动，青藏高原隆起，古地中海消失，长江流域普遍间歇上升。其上升程度，东部缓缓，西部急剧。金沙江两岸高山突起，青藏高原和云贵高原显着抬升，同时形成了一些断陷盆地。河流的强烈下切作用，出现了许多深邃险峻的峡谷，原来自北往南流的水系相互归并顺折向东流。长江中下游上升幅度较小，形成中、低山和丘陵，低凹地带下沉为平原（如两湖平原、南襄平原、都阳平原、苏皖平原等）。到了距今300万年前时，喜马拉雅山强烈隆起，长江流域西部进一步抬高。从湖北伸向四川盆地的古长江溯源浸蚀作用加快，切穿巫山，使东西古长江贯通一气，江水浩浩荡荡，注入东海，今日之长江形成。

长江的源头

长江的源头位于青藏高原唐古拉山脉东段，具体来说，长江的正源是当曲，发源于唐古拉山东段霞舍日阿巴山东麓的高山沼泽。长江源区水系主要由北支楚玛尔河水系、西支沱沱河水系、南支当曲水系组成。关于正源的争论，1976年科考曾认为西源沱沱河为长江正源。2008年科考队根据遥感卫星探测计算以及多支探险队测量，长江南源当曲最长，流域面积最大，水量为长江各源头之最。当曲发源于唐古拉山东段霞舍日阿巴山东麓的高山沼泽，是长江的真正源头。

长江的三源

长江有三源，分别是正源沱沱河、南源当曲、北源楚玛尔河。沱沱河发源于唐古拉山脉主峰各拉丹冬雪山西南侧的冰川中，当曲发源于唐古拉山脉东段北支霞舍日阿巴山东北麓，楚玛尔河在藏语中意为“红水河”，有西北大地之血之称，有北、西两源。

长江源头的生态系统

长江源生态系统的敏感性和脆弱性，使其在全球生态体系中，具有不可替代的重要意义与科研价值。从青藏高原发源的长江，每年从江源输送的水量约170多亿立方米。长江三源生态系统健康与否，直接影响长江上游干流水量多少、水质好坏，“只有源头活水，才能确保一江清水向东流”。

根据2023年7月1日的消息，长江流域水工程联合调度运用计划中纳入联合调度的水工程总数由111座（处）增至125座（处）。这些水工程包括水库、水闸、引调水工程、排涝泵站和蓄滞洪区等。

长江流域的主要水利工程

1.三峡水电站：世界上规模最大的水电站，具有防洪、航运、发电、养殖、旅游等多种功能。

2.葛洲坝水电站：长江上第一座大型水电站，具有发电、改善峡江航道等功能。

3.二滩水电站：位于四川省攀枝花市，主要功能为发电。

4.丹江口水利枢纽：具有防洪、发电、灌溉、航运及水产养殖等综合效益，是南水北调中线工程的重要水源。

长江上游的水利工程

长江上游已建成的水坝已达29座，还有一些还在规划中。这些水坝包括金沙江上游的3座水坝、金沙江中游的10座大坝，以及着名的三峡大坝和葛洲坝。