“海河工程局”成立後，對海河航道進行了下列綜合治理：防止水泄，建築河堤，裁彎取直，疏浚、加寬、加深河道，在市區河岸碼頭辟大船掉頭處，破冰及對海河上遊治理等。
首建閉塞支渠工程。1898年在陳家溝、軍糧城、西沽三支渠口處各建閘門一座，以減少海河水宣泄，確保水的深度。陳家溝支渠建閘後，水深增加了15英寸到18英寸（合0.38-0.47米），淤塞海河的泥沙也有所減輕。
再是築河堤，在水淺河寬地方築堤護岸，使河水保持一定深度。
第三，裁彎取直。海河從市區到大沽口的河道彎曲既多又大，不利航運更不利泥沙宣泄。1901年到1923年先後進行了6次裁彎取直工程。這一工程完成後，市區到大沽口灘航程由原98.33千米縮短為72千米；市區納潮量增加了，河槽調蓄能力也從1914年1957萬立方米增到1926年2697萬立方米；在經流和潮流共同作用下河床衝刷程度加大了，1900年到1927年間衝刷總量達到2897萬立方米，年均為103萬立方米。由於納潮量增大和河槽調蓄能力提高，在枯水季節無經流下泄，潮流亦可替代維持船隻航行，各種船隻可乘漲潮之時從大沽口灘駛入海河到達市區，1927年後兩千噸級船隻可達市區河岸碼頭，縮短航道26.33米，從大沽口灘到金鋼橋航程縮短一小時。
第四，疏浚航道。華北暴雨常使永定河的泥沙大量泄入海河，計1927年泄入泥沙為900萬立方米，1928年達1080萬立方米，嚴重地影響著船隻航行，疏浚工程勢在必行。在疏浚工程中，市區港內疏泥量最大，當局決定將所疏出的泥沙吹填到租界的低窪處，既利貨輪通航，又利津市建設，可謂一舉兩得。
第五，對大沽口灘航道進行疏浚和治理。大沽口灘航道是各種船隻出入海河通往市內河岸碼頭的必經之道，是“門檻”是“咽喉”。但其沙灘麵積大、坡度小，在海洋潮汐和河流衝擊下航道常處在時淤時通的變化中，是泥沙淤積最嚴重地段，是船舶進出海河最關鍵地方。天津“海河工程局”不得不對其疏導治理。經過治理1908年最淺處比老航道深了1.12米，1911年深度達到1.52米，1921年疏通工程效果良好，1924年達到3米之深，1924年出入其道口的貨輪達到1521艘，基本上滿足了貨輪之進出。
第六，破冰通航。海河每年約有兩三個月處於冰封時期，其間船隻不能通航，嚴重影響外貿發展。為此“海河工程局”接受“英商總會”建議，在1913年至1925年間陸續購置了6艘破冰船。起初破冰作業在大沽口一帶進行，1921年破冰作業成功抵達市區河岸碼頭。這樣每到冬季即有三艘較大破冰船在大沽口內外破冰，一艘在海河中段破冰，兩艘在市區港內破冰。破冰工作解救了不少被冰困船隻。1935年12月至1936年3月間，發生了30多年來最嚴重的冰淩，“大沽口外百餘裏海麵，完全變成了冰淩世界”，“冰厚達0.3-0.6米，遇難的船舶被冰圍困最長者達一月以上，”破冰後使65隻船隻得救脫險。破冰工作結束了天津封港曆史，為冬季通航創造了條件，使海河航道即使在最嚴重冰封時期亦能把貨物運進運出。
第七，開辟大船掉頭處。市區河岸碼頭航道狹窄，大型船隻難以掉頭，1905年“海河工程局”在市區河道地段開辟了上、下兩處專為大型船隻掉頭轉舵處，上掉頭處辟在英、法租界交界地段，下掉頭處辟在英租界（大光明橋）處。兩掉頭處開辟後三千噸級航海輪船往來掉頭自如，方便了海輪出入天津市區河岸碼頭。
總之，海河工程局成立後，經過二三十年的努力，耗資4000多萬兩白銀，對海河進行多方位治理後，海河航運能力大大提高了，1910年起開進市區河岸碼頭船隻增多了，停泊在大沽口外灘船隻減少了。在大沽口外灘停泊過駁船隻1910年約占進出天津港船隻的39%，1917年為36%。
然而，海河航道及大沽口灘航道的泥沙衝積根在上遊，若不對其治理，海河中、下遊及大沽口灘航道泥沙淤塞是不能根本解決的。海河上遊有5條支流，其中永定河含沙量最大，流勢變化也最大，有“小黃河”之稱，是海河及大沽口灘航道泥沙衝淤的主要病根，如不對其治理是難以改善海河及大沽口灘航道的。1927年前對其進行過治理，也出現過最佳航運年代，但因常年洪水泛濫，泥沙不斷泄入海河，不少船隻又難以駛入市區河岸碼頭，以致天津“商埠有廢業之虞”。為此1927年成立了“整理海河委員會”，決定在北運河屈家店處建造進水閘和船閘各一座，挖河一道把永定河水引入塌河澱放淤區內。在劉塊莊、筐兒巷、蘆新河等處各建一座泄水閘門及實施其他治理工程等。由於經費難以籌措和其他方麵原因，許多工程未能完成。日本占領天津時期建有“三角澱”區，也發揮過一定作用。然因海河水係治理必同河北省水係治理工程結合起來方可奏效。早在1917年就成立了“聯合治理委員會”（後稱“順直水利委員會”，1946年3月劃歸“華北水利委員會”管轄），統籌治理河北全省海河水係工程。由於主、客觀等多方麵原因，如當局更替、人員與機構變動頻繁、經濟匱乏等，治理工程時興時衰，曆時30餘年，耗銀數千萬兩，泥沙泄入海河亦舊如故終未解決。海河航道及大沽口灘航道始終處於疏之則通、不疏則淤狀態，對天津外貿發展影響頗大。海河航道最佳年代是1920-1927年，其間有400多艘貨輪不能駛入市區河岸碼頭，1928-1931年間達3093艘，往來津、塘、沽間駁拖運輸事業便迅速發展起來。