史前時期河流，被人們視為生命的源泉，人類文明的搖籃。然而陸地上原本沒有河流，那河流從何而來呢？眾所周知，河流是由從天而降的雨水、地泉水和高山冰雪的融水沿著線性形的凹地伸展，並向低處流動而形成的。這說明一條河流的形成必須常年的或季節性的有流動的水和儲水的槽，且水並非像溪那樣一味地向下流動，水會調過頭來向源頭伸展，使河穀一天天向上遊伸延，但也不像池塘那樣沒有出水口，凡是天然形成的河流都是這樣成長起來的。錢塘江的孕育和誕生作為浙江省的母親河、一條天然形成的河流——錢塘江是如何成長起來的呢？我們可追溯地質年代，看看那線性形凹地——水槽是怎樣形成的，錢塘江又是如何孕育和誕生的。錢塘江的孕育和誕生是離不開地質環境巨大變化的。據《錢塘江誌》中的敘述，應追溯到遠古時代。錢塘江的水係發育於以北東走向的江山——紹興深斷裂為界、性質不同的兩個大地構造單元上。斷裂西北為揚子準台地的一部分；東南為浙東華夏褶皺帶，是曹娥江、東陽江、武義江和烏溪發育的地段。揚子準台地又分為江南台隆和浙西皖南台褶帶兩個二級構造單元。浙西皖南台褶帶就是錢江台褶帶，位於江山-紹興深斷裂西北和江南台隆以東，包括整個浙江西部和皖南浙江邊界的一部分地區，主要由沉積岩組成。在上元古代凹陷早期接納了優地槽型沉積，後經地質運動發生褶皺，繼而又接納冒地槽型沉積，兩者總厚度達7～8公裏。元古代晉寧期褶皺造山是一種寬緩的大型隆起和凹陷型式，使優地槽轉化為地台。在下古生代，接受了厚達8~9公裏的沉積。在加裏東運動時，表現為升降運動。而印度支那運動使本帶整個古生代和中生代的中、下三疊統發生強烈褶皺變形和斷裂變形，形成地台型蓋層褶皺帶，從而構成了本帶地質構造的基本輪廓，即錢塘印支褶皺帶。在中生代，燕山運動早期，承襲北東向主幹斷裂構造線，在褶皺核部以斷陷或凹陷構造發育呈長條狀的盆地，在這些盆地中沉積了三疊紀晚期至早、中侏羅世河湖相含煤碎屑。侏羅世晚期在天目山、淳安、桐廬和臨浦-梅城等地相繼形成一係列火山噴發-沉積盆地或噴發帶。稍後，有一係列花崗岩花崗閃長岩體循北東東向和北北東向斷裂帶侵入，斜切褶皺軸線。本帶內部以臨安-芳村、蕭山-建德和柯橋-常山等大斷裂為界，又可分為吳興-昌化凹陷、富陽-開化凹陷、臨浦-梅城隆起和諸暨-衢州凹陷四個三級構造單元。在中生代三疊紀晚期印度支那造山運動之後，錢塘江水係所在地域的地殼進入了大陸邊緣活動發展階段，斷塊活動極為活躍，並伴隨著劇烈的岩漿活動。除浙西北外，浙東南的基底構造格式幾乎被肢解，造就了多期多層次、多類型的構造盆。當中生代白堊紀火山岩流展布之後，繼之以花崗岩侵入，發生錢江大內斜與天目大外斜，即燕山運動第二幕引起的褶皺，錢塘江即於此時在內斜中心發育。錢江大內斜發生之後，與錢塘江並行方問的內斜頗多，唯錢江內斜為中心且最大，故稱錢塘江大內斜。發育於內斜盆地而彙於錢塘江的，為錢塘江的支流。錢塘江大內斜發育之時，外斜軸不斷上升，內斜軸不斷下降，促成厚達300米以上的盆地堆積。
盆地的中心基本在金華、衢州一帶。因盆地本身是無出海口的，直到第三紀始新世，錢塘江仍處於胚胎時期。當時新安江為向西北流注的古河。到第三紀中新世的喜馬拉雅造山運動中，揚子準台地西南部大麵積抬升，而浙北和杭州灣一帶不斷下沉，原流注於內陸盆地的水，不得不依靠地質上的內斜或斷裂處開辟入海的路線，錢塘江開始向東流注，流向形成的出海口，錢塘江就這樣誕生了，且正式進入了入海河流的時代。錢塘江河口的形成據《錢塘江誌》記載，由據調查和石油勘探資料推斷，從白堊紀燕山運動引起的西南東北向大褶皺開始，直至第三紀中期的中新世，彙聚內斜盆地中的湖水尚無出海通道，中新世喜馬拉雅造山運動之後，濱海山地下沉，湖水依地質構造的內斜帶及斷層帶向東北流注入海，才正式成為入海河流。第三紀早期，地殼相對寧靜，燕山運動晚期形成的山地和盆地，削高填低，河流流路充分適應構造和岩性軟弱帶，比較順直；部分河流由於比降小，形成河曲。第三紀末期，浙西地殼普遍抬升，河流順原來流路下切，形成目前橫貫山地的峽穀，如新安江從歙縣到梅城段和桐江的七裏瀧峽穀段；河曲地段則下切成深切河曲。山區的河穀形態至此已基本定型。第四紀早更新世，地殼相對寧靜，山地河流普遍堆積粗粒物質，在河流出山口的盆地底部則堆積成扇形的沙礫層。更新世中期，地殼略有抬升，河流下切，但在岩性軟弱易受側向侵蝕的寬穀中，仍有礫石堆積。第四紀以來，在平原河口地區，氣候變化頻繁，受海進海退等影響，河道處於頻繁變動的狀態。早、中更新世，距今約250萬年，古錢塘江大致沿斜橋-嘉興-金山-奉賢-川沙一帶向東北注入古長江汊道。晚更新世，距今約18萬年，海進擴大，岸線在海鹽、王店、嘉興一帶。更新世晚期又發生大規模海進，抵達湖州、塘棲、臨平、七堡一線。距今約25萬年前，發生大規模海退，約至15萬年前，海麵下降最大達150至160米，岸線退至距今600公裏以遠，台地上呈現深切河穀地貌。大理冰期之後，海麵迅速回升，在距今六七千年前，海麵已接近或略高於現在的海平麵。那時，長江下遊是一個沉溺穀，入海口在揚州、鎮江一帶。海水直拍錢塘江以北的杭州、德清一帶山麓和以南的蕭山、紹興、餘姚、奉化一帶山麓，錢塘江口門在富陽附近。沿太湖平原西部有窪地與杭州灣相通，並存在若幹東向的指狀海灣。嗣後，長江南岸的沙嘴發展很快，從江陰、福山、太倉向東南伸展，到達杭州灣後，受強潮流和東南季風等影響，折向西南推進到王盤山附近，最終與從杭州東伸的錢塘江北岸沙嘴相接，構成錢塘江河口北岸當時岸線；同時，從杭州灣南側山嶺衝下來的泥沙和海潮帶來的泥沙，沉積形成杭州灣南岸當時岸線，從而構成喇叭形河口的雛形，其時大約在距今五六千年前。當時的南北岸線分別在蕭山、龕山、瓜瀝、百官、臨山、滸山、龍山一線和轉塘、赭山、澉浦、王盤山、大小金山、漕涇一線。此後，隨漲、落潮水流往返搬運的泥沙沉積在山水、潮流交彙的河口段，縱剖麵上形成高於上下遊河床的沙坎。
沙坎不斷擴大升高，從而構成了錢塘江河口特殊的地貌形態。距今五六千年以來，海麵變化不大，河口兩岸平原地貌和岸線的變化，主要是江流、潮浪對泥沙衝蝕淤積的結果。河口平原形成之初，北岸有古東苕溪、東江，南岸有古姚江分散的溪流分別彙入河口段和杭州灣。後因江潮橫溢，泥沙淤積兩岸等環境變化，古東苕溪北折改道入太湖，東江淤塞，姚江溪流改向東南彙聚經甬江入海。杭州灣北岸岸線在東伸中北移，但速度緩慢，直到公元4世紀時，長江口南岸沙嘴東端才從漕涇伸展到拓林略東。此後，岸線東伸加快，迄今已東移近50公裏。與此同時，杭州灣北岸岸線北移，4世紀時，王盤山諸島尚是東晉屯兵之處，12世紀岸線已退到海鹽、金山故城之南；15世紀初期，岸線與現代岸線大體相當。由於修築石塘和秦山以西山體的阻擋，製止了岸線侵蝕。公元4世紀時，河口南側岸線大約在西興、龕山、孫端、臨山、滸山一線；此後漸向北淤伸，至11世紀已漲到滸山以北約8公裏，呈凸弧狀；11世紀中期以後，受潮流衝刷開始內坍，至14世紀又坍回到臨山、滸山、觀海衛一線，即大古塘所在位置；此後又外漲，至18世紀末，大體上恢複到11世紀的位置。杭州至尖山之間河口段江道，曆史上先後有南大門(龕、赭兩山之間)、中小門(禪機、河莊兩山之間)與北大門(河莊山與海寧海塘之間)三條通道。宋代有“鹽官縣海失故道”，元代有海寧3次“海岸崩摧”，明代有海寧的“海凡五變”等灘岸坍漲的大變遷，均是江流走南大門時赭山下遊海寧縣南側灘地的大片坍漲，不是改道北大門的變遷。明末清初改走中小門，至清康熙五十九年(1720)，江道又由中小門全部移至北大門。乾隆十二年(1747)人工開通中小門，安流12年後至二十四年(1759)又改走北大門迄今。南大門和中小門淤塞後，成為向北突出的南沙。杭州市七堡、喬司至翁家埠一帶則淤成北沙。直到清嘉慶十八年(1813)赭山才劃歸南岸蕭山縣，以前均屬北岸海寧縣管轄。20世紀50年代迄今，大規模開展縮窄江道結合圍塗的工程，將杭州閘口至海寧十堡之間60餘公裏的河道縮窄至1～4公裏，形成現今的岸線。1974年，由於建設鎮海港的需要，在鎮海城東招寶山東北麓興工拋石築堤至外遊山，長3186米，1976年完工，將錢塘江河口的下界南端外移至外遊山。浦陽江在峽山(今蕭山區尖山)以北流出山穀後，秦漢以前是分散在扇形窪地上注入江海。據現存史料記載，至遲在南宋初期，浦陽江已順地勢向東彙入錢清江出海。後改經磧堰山口北入錢塘江之後，對改善蕭紹平原水利條件有深遠的影響；然其演變過程，史載不清，眾說紛紜。朱庭祜(1947)、陳橋驛(1979)、陶存煥、楊鈞(1990)、孫子賢與陳誌根(1991)等人均曾先後撰文論述。但欲使浦陽江主流改道北出，還需待臨浦、麻溪兩壩建成，才能防止江水東折內趨西小江(錢清江)。史籍中記載，在明宣德、天順、成化年間，分別由彭誼、戴琥等紹興知府先後主持開磧堰，築白馬山閘、臨浦壩、麻溪壩和茅山閘，使浦陽江主流穩定改道經磧堰山口北入錢塘江。
錢塘江主要幹、支流錢塘江源頭在曆史上曾經有過多種說法。根據《山海經》、《水經注》和民國《重修浙江通誌稿》記載，均以徽港為正源。1998年出版的《錢塘江誌》提出兩源說：即北源為新安江，其上遊為率水主源馮村河，源頭在安徽省休寧縣西南皖、贛兩省交界懷玉山脈主峰六股尖東坡；南源為蘭江，其上遊為齊溪，源出安徽省休寧縣南部的青芝埭尖北坡，南北兩源在建德縣梅城彙合，河長從北源源頭起計量。據《錢塘江誌》記載，錢塘江南源和北源彙合後向東北流出七裏瀧峽穀，進入受潮汐影響的河口區，在北岸上海市南彙縣蘆潮港閘與南岸浙江省寧波市鎮海區外遊山的連線上注入東海。從北源源頭至河口，全長688公裏，流域麵積55558平方公裏(河長和麵積均係浙江省水利水電勘測設計院采用20世紀70年代航測五萬分之一地形圖新量算的成果)。其中，安徽省境內河長243公裏，集水麵積6201平方公裏，江西省境內麵積110平方公裏，福建省境內麵積137平方公裏，上海市境內麵積1030平方公裏。全江有集水麵積大於100平方公裏的支流143條，其中北源新安江有33條，南源蘭江有60條。依據“兩源”說，錢塘江主要幹流有新安江、蘭江、富春江。新安江源出皖境休寧縣六股尖東坡，源頭海拔1350米，北流近20公裏左彙龍溪後稱大源，東北流約17公裏，右納小源後稱率水(上遊在皖南率山，故名)。以下在休寧縣境右納沂源、新嶺水、汊水，在屯溪左彙橫江後稱漸江，東北流21公裏至浦口，左納新安江最大支流練江後始稱新安江(也有自屯溪以下就稱新安江的)。自此折向東南流，沿途左彙棉溪、昌源、大洲源；右彙街源河，在街口附近進入浙江省境，繼續東南流，經淳安、建德兩縣，左納雲源港、東源港，右納鬱川(郭村溪)、武強溪、鳳林港，穿銅官峽穀(新安江水庫大壩在此修建，水庫回水可上溯至安徽深渡)，再右納壽昌江，流至梅城東與蘭江彙合後稱富春江。幹流長359公裏，流域麵積11674平方公裏。其中安徽和浙江省境內分別為6025和5645平方公裏，江西省境內4平方公裏。蘭江源出皖境休寧縣青芝埭尖北坡，源頭海拔810米。彙流後稱龍田溪，東南流入浙江省稱齊溪，右彙源出蓮花尖的左溪，至馬金鎮右彙何田溪後稱馬金溪，折向西南流，左彙村頭、金村，右彙中村、池淮諸溪後稱常山港。再下行右彙龍山溪，左彙馬尪溪後入常山縣境。從縣城附近開始，常山港循東西方向下泄，右彙龍繞、南門，左彙虹橋、芳村諸溪，至衢縣西南郊雙港口，右彙江山港後稱衢江(古名溹殳水、信安江，又名西溪，唐初於信安置衢州後始稱衢江)。衢江沿東北東方向下泄，接納了眾多支流，為羽狀水係，其中較大的有右岸的烏溪江、靈山港，左岸的銅山源、芝溪、塔石溪，至蘭溪市南郊的馬公灘，右納金華江後稱蘭江。從蘭溪市折向北流，右納梅溪、大溪，左納甘溪，至建德縣梅城鎮東與北源新安江彙合後稱富春江。幹流長303公裏，流域麵積19468平方公裏。南北兩源在梅城彙合後，下行至浦陽江口東江嘴的河段稱富春江(其中桐廬縣境分水江口以上河段又稱桐江)，北源源頭至此總長461公裏，集水麵積38317.6平方公裏，東江嘴以下稱錢塘江。