郑国渠“自仲山西邸瓠口为渠，并北山东注洛三百余里”（《史记•河渠书》），就是说从今泾阳张家山引水，由西向东，穿过治峪河、清水河，又顺浊峪河而下，再折向东北穿过漆水河的沮水，经富平县、蒲城县注入洛河退水。据西北大学历史系、陕西省文管会和泾惠渠管理局1976年由瓠口至洛河实测，渠线长126.03千米。如此长的渠道，百万亩以上的灌区，泾河水量在干旱时很难保证。郑国渠采用接纳北山诸流办法，扩大水源。《水经注》记载郑国渠“东径宜秋城北，又东径中山南，又东径舍车宫南，绝冶谷水，又东径嵯峨山南池阳县故城北，又东绝清水，又东径北原下，浊水注焉”。郑国渠沿途拦腰截断泾阳、淳化、三原、富平等县沿山南下的河流，使诸河水并人渠中，既使渠道水量加大，又使渠南的河道变为良田，扩大了耕地面积约10万亩。这种穿越支流的工程设施，《水经注》一书称之为“横绝”。“横绝”工程的设计实施是郑国渠的独有创造。

郑国渠共用了140年，后因黄土高原河床不断下切，水不能入来，从汉武帝开始，屡经改建，上移集口，至明代和广惠渠口相距5里之遥，这是两千年来渠口上移的结果，但渠首以下仍袭郑国渠故道。

白渠为郑国渠的第二代工程。郑国渠到了汉武帝时，因径水河床不断被水冲低，水不能人渠。太始二年（前95年），赵忠大夫白公，奏穿渠引泾水。“首起谷口，尾入栎阳，注渭中，袤二百里，溉田四千五百余顷。”（《长安志》卷十九）白渠引水渠首选在郑国渠口以上约1200米处，为石质河床，地质条件很好。所以，白渠使用寿命最长，沿袭到宋徽宗赵佶大观元年（1107年），历时1200余年。但规模变小，灌地只合今31万亩。白渠渠首井渠遗址保存较好，长300余米，为东西排列的7个砾岩大坑，成“一”字形，坑下有暗渠，第7坑往东12米接明渠。

丰利渠是郑国渠的第三代工程。《宋史•河渠志》载：“......年代浸远，泾河陡深，水势渐下，与渠口相悬，水不能至。”乃于大观年间（1108年）从仲山旁凿石渠通入旧渠，溉田7县35093顷，更名丰利渠。丰利渠渠首遗址和附近石壁上的闸槽、栽桩圆洞、牛鼻形壁孔等遗迹清晰可见。

王御史渠为郑国渠的第四代工程。《新元史•河渠志》记载，新渠“于丰利渠上移北二百余步，更开石渠五十一丈，阔一丈，深五尺。自延祐元年（1314年）兴工，五年渠成”。因该渠由西台御史王承德建议修建，故名王御史渠。石渠遗迹保存完好，在渠首两壁各凿闸槽一道，当年起着停水关闸和防止“浊水淤淀渠道”的作用，闸槽边且刻有计量的水尺，刻度30~32厘米。

广惠渠是郑国渠的第五代工程。由于河底低深，“渠道高仰，水不通流”，明代宪宗成化元年（1465年），由副都御史项忠建议兴建广惠渠。渠首比王御史渠，上移1千米，广惠渠采取凿山开洞引水的方法：“穿小龙山、大龙山，役者咸篝灯以人，遇石刚顽，辄以火焚水淬；滴沥下，则戴笠披蓑焉。功未就项台还朝。”成化十二年（1476年）由都御史余子俊督工，仍未完成。最后由副都御史阮公勤督工，用“炭炙水淬”“炭炙醋淬”，即用炭火烧石，用冷水或醋水激发进行破碎的方法，历尽艰辛，“积十七年之久，始告竣”。经考古勘察，广惠渠的渠口在今泾惠拦河大坝上游，小龙潭左岸上。广惠渠渠首比王御史渠向上伸延990米。其中隧洞长432米，明渠558米。在广惠渠之后，先后又兴建了通济渠、龙洞渠、鄂山新集、袁保恒新渠，其工程性质各有不同，规模很小，均够不上继作郑国渠的一代工程。

泾惠渠是郑国果的第六代工程。民国时期兴建，是采用现代科学技术兴建的第一个大型灌溉工程。是在陕西遭大早之后，在中国著名水利专家李仪祉先生（陕西蒲城县人）倡导主持下，在陕西省政府主席杨虎城将军支持下兴建的。真正实现了恢复郑白宏愿的大业，使引径灌溉工程及灌溉管理，都发生了根本性的变化。新中国成立后，更使泾惠渠焕发了青春。政府组织人力开挖排水系统，改善渠首工程，重建大坝和进水闸，还改造并村砌渠道，完善了集系，使灌区面积达135.5万亩，成为陕西重要的粮棉基地。

1985年钻探、调查，确认渠首位于泾河出山口东南3千米。发现东西向拦河大坝1座，原坝长2650米，除长约450米的河谷部分被冲毁外，其余阶地部分保存基本完整。坝南阶地散布大量秦汉时期的瓦砾，坝体上有汉代陶窑和墓葬分布，坝东侧发现引水口及渠道遗迹。在渠首周围长约7千米、宽约3千米的范围内，还遗存汉白渠，前秦、隋、唐引水渠，宋丰利渠，元王御史渠，明广惠渠，清龙洞渠等渠首遗址，发现历代渠道20余千米，水坝、引水口、退水口、闸槽、水尺等遗存10余处，水利碑刻及摩崖石刻20余通。

秦始皇采纳韩国水工郑国关于引泾灌田的建议，历时10年修成，故名郑国渠。

据史料记载，战国时，韩国是秦国的东邻。战国末期，在秦、齐、楚、燕、赵、魏、韩七国中，秦国国力蒸蒸日上，虎视眈眈，欲有事于东方，首当其冲的便是韩国，但韩国国力衰弱，无力抗秦。秦王政元年（前246年），韩桓王在走投无路的情况下，采取了一个所谓的“疲秦”之计。他以水工郑国为间谍，派其入秦，游说秦国在泾水和洛水间穿凿一条大型灌溉渠道，表面上说是可以发展秦国农业，真实目的是要耗竭秦国实力。

然而，郑国渠建成后，灌溉农田可达四万余顷，使秦国的大本营关中平原成为沃野良田，秦国实力大增，为后来统一六国奠定坚实的基础，“疲秦”之计成了“强秦”之策。

两千多年来，郑国渠为促进关中农业生产发挥了巨大的作用。战国郑国渠开引泾灌溉的先河，历经汉代白公渠、宋代丰利渠、元代王御史渠、明代广惠渠和通济渠、清代龙洞渠，乃至民国时李仪祉先生主持修建的经惠渠，反映了引泾工程两千多年的沧桑巨变。谷口附近现存的郑国集故道、郑国渠与白公渠汇合处、郑国渠拦河土坝、白公渠口、白公渠故道、丰利渠口、王御史渠口，广惠渠口等水利工程遗址和大量的石刻文物，反映了不同历史时期的引水、蓄水、灌溉工程技术的演变，是一座“天然的中国水利史博物馆”。

1980年，泾阳县人民政府将郑国渠首遗址公布为县级重点文物保护单位。

1992年4月，陕西省人民政府将郑国渠首遗址公布为第三批省级重点文物保护单位。同时公布其保护范围：重点保护范围为引泾渠首，北起泾惠渠滚水坝，南至古大坝，西起泾河东岸，东以经惠渠为基准外延200米为界。古大坝：坝坡底起延伸5米，全长1500米。一般保护范围和建设控制地带与重点保护范围相同。

1996年12月19日，郑国渠首遗址被中华人民共和国国务院公布为第四批全国重点文物保护单位。

2001年，郑国渠被评为省级水利风景区。

2008年，郑国渠被水利部批准为国家水利风景区。

2016年11月8日，郑国渠成功申遗为“世界灌溉工程遗产”。

郑国渠首遗址位于陕西省泾阳县王桥乡上然村北仲山西麓。

从咸阳汽车北站（或南站），乘到礼泉北屯（或泾阳王桥）的汽车，到礼泉北屯（或泾阳王桥）下车，转乘当地交通工具（9.5千米）到达张家山水库，郑国渠渠首遗址在泾阳张家山水库大坝前。