秦并6国(韩、赵、魏、楚、燕、齐)后，秦始皇为开拓岭南，统一中国，于秦始皇二十六年(公元前221年)，命屠睢率兵50万分5军南征百粤，每军要占领五岭一个主要的隘道，而占领湘桂两省边境山岭隘道的，就是其中的一个军。最初遭到当地民族的抵抗，3年兵不能进，军饷转运困难。秦始皇二十八年(公元前219年)，秦始皇命监御史禄掌管军需供应，督率士兵、民夫在兴安境内湘江与漓江之间修建一条人工运河，运载粮饷。秦始皇三十三年(公元前214年)，灵渠凿成，秦始皇迅速统一岭南。

东汉建武十八年(42年)，交趾女子征侧、征贰反叛朝廷，光武帝派伏波将军马援南征，继续疏浚灵渠。

唐宝历元年(825年)，渠道崩坏，舟不能通。桂管观察使李渤下令垒石建成犁铧形的拦河坝，即大、小天平，使河水分流进入南、北渠道。并在南、北渠道上设置壅高水位以利通航的建筑物陡门。秦监御史禄凿渠时灵渠的工程设施，只能从通航的可能性来判断拦河坝的存在，经过李渤的改建，才有了关于拦河坝和陡门的记载。唐咸通九年(868年)陡防尽坏，渠道淤浅。鱼孟威刺史将沿河40里用石块砌堤岸，用大坚木做成木桩植立为陡门，陡门增至18重，方通巨舟。用工5.3万，用钱530余万缗。北宋庆历四年(1044年)，桂林衙前秦晟监修灵渠。庆历五年二月竣工，计用工1.085万，用钱7560余缗。所有工料全由兴安、临桂、灵川3县差拨。北宋嘉祐三年(1058年)，提点广西刑狱兼领河渠事李师中修灵渠，用民夫1400人，34天竣工，共用工4.76万个，此次维修采用“燎石以攻，既导既辟”的方法，清除渠内碍舟礁石，并将灵渠陡门增至36座。南宋绍熙五年(1194年)，广南西路经略安抚使、知静江府朱晞颜修灵渠，于十二月初动工，至月底竣工，计用工25万，用钱300万缗。元至正十四年(1345年)，岭南广西道肃政廉访副使乜儿吉尼修灵渠，于九月动工，至第二年一月竣工，计用工14.8万，用钱5000缗，修复了铧堤及陡门的溃坏处，舟楫以通。明洪武二十九年(1396年)，监察御史严震直主持修灵渠，动用民夫9110余人，于九月十一日兴工，十一月底竣工，修成渠堤岸长126丈，阔6.6丈尺、高5尺，筑渼潭及龙母祠前土堤151丈、阔5丈、高0.5丈，增高中江石岸45丈，疏渠道5159丈，修斜坡、湎坡、泄水坡5处，砌灌田水涵24处，砌陡岸36处，共用石块石板2.8万块，桩木1.55万余根，石灰67.49万余斤。这次维修，由于加高了大、小天平，2座溢洪水涵泄水量较小，遇洪水时则冲毁堤岸，洪水尽流向北渠，南渠水浅，既不能通航，又影响农田灌溉。因而于永乐二年(1404年)二月，修复如旧。明代另一次较重要的灵渠维修是成化二十一年至二十三年(1485～1487年)，由于洪水泛滥，渠堤毁坏严重，由全州知府单渭主持维修。“用巨石以"para" label-module="para">

1953年冬，兴安县水利局疏通了南渠南陡至大湾陡一段渠道，重修了飞来石旁秦堤一道，长30米，大小天平下增砌消力坎一道，长470米，同时砌直了大小天平跌水线，工程至1954年结束，用石3000余立方米，用钱4亿元旧人民币(折新人民币4万元)。1973年冬，自治区拨款修秦堤，由上水门至泄水天平一段长870米，外侧原系土坡，皆改用石砌，内侧石堤加高60厘米，秦堤路面拓宽1.5米，计用石1500立方米，用款3.6万元。另铺建南陡阁至泄水天平一段水泥路面，长900米，宽3米，用款2万元。1974年秋，自治区文化局拨款铺泄水天平至上水门一段秦堤水泥路面，长870米，宽3米，用钱2万元，同时开辟灵渠南岸公路，全长2公里，路面宽6米，沿途砌挡土墙9段，长600米，用款1.8万元。1975年11月自治区文化局拨款修铧嘴，主要加固水下部分，并恢复铧嘴南侧石堤一道，长20米，计用水泥40吨，片石200立方米，条石32立方米，同时补修了大小天平，共用款2.4万元。1976年5月16日大雨成灾，灵渠部分大堤和护岸被毁。秋季，自治区文化局拨款建南陡阁北侧湘江大堤一道，长80米，高4米，砌南陡口下鲤鱼洲护岸70米，南陡口护岸40米，并将文庙泮水桥迁于南陡口鲤鱼洲，共用款1.2万元。1977年冬自治区拨款5000元维修了大湾陡及重建北陡。1978年自治区文化局拨款修复“文化大革命”中被农民拆毁的大天平78米，建北陡下防洪堤60米，宽4米，砌北渠护岸300米，还修复了竹枝堰，拆除了堵塞北渠的拦渠坝，北渠恢复通水，共用款3.7万元。1979年冬，重修飞来石至泄水天平倒塌的秦堤一段，长48米，高6米，用款1.7万元。为防渗漏，于四贤祠至上水门一段渠内分段浇灌水泥墙1000米，用款1万元。1983年冬补修大小天平被水冲坏的消力坎一段，长15米，宽6米，用款2500元。