宋統一後，為了管理東南漕運，太平興國二年（977），於開封封置江淮水陸發運的組織，水陸各為一路，雍熙四年（987），水陸合並。該組織具體情況不詳，但從名稱上看，未加“司”字，則說明規模有限，也非正式機構。至此，東南漕運量已達每年400萬石規模，已遠過於唐代。如前所述，東南通往北方的運河水情複雜，特別是淮南運河水量不足。為保證運河水位穩定，唐代以來便在淮南運河上設有許多堰埭，用以蓄水，但卻對船隻航行帶來了很大麻煩，行船至此不能不卸貨轉運，拖延了時間。唐代裴耀卿和劉晏主持漕運時，采取了轉般運輸的辦法，即“江淮之道，各自置船，淮船不入汴，汴船不入河，河船不入渭”以解決上述問題，收到了較好的效果。但在北宋東南漕運恢複之初，由於轉般法尚未恢複，漕運具體由東南各轉運司負責，因此問題迭出，“各領其職，或廩庾多積，而軍士舟楫不給”，以千裏之外的京師領導漕運，顯然力不從心，漕運量從而難以穩定和提高。於是，次年（988），宋政府廢水陸發運，而派楊允恭等赴淮南督辦漕運。楊允恭對江淮浙幾路漕運實行統一調度，“盡籍三路舟卒與所運物數”，恢複了轉般運輸法，“江浙所運，止於淮泗，由淮泗輸京師”，確定了淮南在漕運線上的中轉地位，漕運乃趨於穩定。淳化四年，楊氏以功“轉洛苑副史，管勾江淮兩浙都大發運”，這可以說是東南發運使的前身。王應麟即認為“發運一司，其製始於淳化”，但仍不是正式官職，不久，發運事就由淮南轉運使兼領。
至道元年（995），宋政府始“就淮南置局”，以楊允恭等人為江淮兩浙發運使，後荊湖漕運也歸其管理，東南六路發運司正式確立。在發運司的統一組織下，漕運量迅速提高到年580萬石的水平，東南漕運蓬勃發展起來。至道三年（997），宋真宗即位，以“務從簡易”的名義撤銷發運司，發運使一職交由淮南轉運使兼任。發運司取消後，東南漕運管理再度出現不良現象，“上封者屢以為非便。”揆諸當時情勢，東南漕運規模已日益增大，但運途漫長、轉般任務繁重，加上各路情況不盡一致，需加以協調，因此，管理工作極為龐雜。而淮南轉運司既有本身事務，又處於與諸路平級的地位，顯然無力進行全麵的組織和管理。於是，景德三年（1006），恢複了發運司，以馮竟為使，李溥為副使，不久又設都監一職。李溥上任不久，就指出漕運管理存在的混亂狀況：東南各路“隻據數撥發”，而無明確定額。因此造成了運量浮動不穩的局麵，要求中央製定定額標準。三司乃根據至道以來東南漕糧變動情況，取其中間之數，定為每年600萬石，“永為定製”，此後，北宋東南漕糧有時雖也上下浮動，但基本上穩定在這一定額上。宋仁宗景?元年（1034），又廢發運司，仍由淮南轉運使兼領其事。次年，中書即奏稱：雖要求各路轉運司按定額漕運，“尚慮逐路不切趁辦，致虧元數，額下淮南及逐路轉運司，並須公共計量，依元額上供，不得虧少有誤支用”雲雲，反映了發運司取消後，漕運管理不善，又出現了運量下降的現象。寶元元年（1038），宋政府隻得再次恢複發運司。至此，發運司這一專職的漕運機構才最終穩定下來。王安石針對寶元以前發運司屢次興廢的現象指出：“發運使廢，則其本司職事必令淮南運轉使領之，淮南轉運所總州軍已多，地裏已遠，而發運使握六路之會，以應接轉輸及他製置事亦不少。但以淮南轉運使領發運，則發運一司事多雍廢。此蓋其所以廢而複置也”。
顯而易見，發運司在淮南對六路漕運進行協調和統一組織，是漕運管理的客觀需要，一旦喪失了這一重要的管理環節，六路漕運必然出現混亂、虧額的後果。這正是發運司雖屢廢而終置的原因所在。
北宋東南發運司治所設於淮南的真州。這是因為真州處於長江與淮南運河的交彙點上，當“東南之水會”，也是江、浙、荊湖漕船北上的集中地，便於就近管理各路漕運，“故為江淮兩浙荊湖發運使之治所”。另外，位於淮汴之交的泗州也很重要，故發運司在此也派出機構，配合管理，“一員在真州，督江浙等路糧運，一員在泗州，趣自真州至京糧運”。
發運司的主管官職是發運使，有時又加“都大”或“製置”兩字，與諸路轉運使――漕臣相對，稱“大漕”。又有副使、判官及都監，“官崇者或為使，秩輕者或為都監，副使、都監不常備置”。正使和副使有時也不並存，如宋仁宗時，重用副使許元，便明確規定：“更不置正使”。發運使均屬中高級官職，一般“以兩省官或待製、尚書郎以上充”。發運司內又設有勾當公事官、主管文字幹辦公事官等職，負責具體事務。
發運司設置後，為了方便其管理東南六路漕運，便規定其級別在轉運司之上，“諸發運使、副在轉運使之上”、發運判官在轉運判官之上。但六路轉運司並不是發運司的下屬機構，僅在漕運業務上受發運司領導，彼此的職責也很明確：“若計度支移有失，即罪在轉運使；般運虧額，即罪在發運使”。不過，在某些特殊情況下，發運司幾乎將轉運司變為自己的下屬組織。如：宋仁宗時，由於對夏戰爭廣耗儲備，宋室為此“急於財用”，乃派許元主持發運司，以提高漕運量。許元為了讓六路更好地配合漕運，奏請宋中央同意，令六路轉運司移交發運司，“皆曰：‘申’，如所屬”，以加強發運司的管理權威，所謂：“當如郡縣上台省，不如是，漕事不集”。兩年後，因諸路轉運使一再反對，宋中央才恢複了兩者原來的關係，“仍舊以公牒往來”。
北宋東南發運司對漕運的管理，最初主要表現在：監督六路按時按量將上供物資彙集到淮南，然後再組織漕卒將船貨轉搬過堰，集中到楚、泗州，裝入汴河漕船運送京師。所謂“江船不入汴，汴船不入江”，適應淮南運河多堰的客觀情況，以保護運河水量穩定。以後，針對災荒路份無力完成漕糧定額的問題，發運司便令其納錢代物，轉而在豐收地區糴糧代為上供，以保障漕運總量的完成。到宋仁宗時，這一方法終於發展成完備的“代發”製度，即：發運司掌握著數額頗大的固定本錢，平時就在豐收地區糴米儲積，“儲倉（湖南轉搬倉）常有數年之積”，當某地因饑歉不能完成漕運額或逾期不到時，發運司便以儲米代其上供，稱“代發”，然後將代發之數按價折納為錢，稱“額斛”，再加上水腳運費，由被代發地區交納，即所謂“穀賤則官糴，不致傷農，饑歉則納錢，民以為便，本錢歲增”。如此既從根本上保障了漕運量的穩定，歲必六百萬，而常餘百萬，以備非常，又發揮了平衡物價的作用，減輕了災荒地區的上供壓力，對賑災也有某些積極意義。誠如當時人所說：“蓋有權水旱、製低昂之策存乎其間，若不使之該總諸路，則有無不肯相通，運動不動。故既分道，各有漕臣，而又總置發運之司，是其置官本意。”北宋東南漕運從太宗末年以後，一直處於持續上升和穩定發展的狀態，在宋仁宗統治的某些時期還曾達到年運量800萬石的罕見記錄，這不能不說與發運司的組織管理有很大關係。
宋徽宗即位後，“綱紀日壞”，許多經濟部門的管理機製和法規遭到破壞。在東南漕運中，以“直達法”取代了轉般法，即東南上供糧物由六路轉運司直接漕運京師，排擠了發運司中間管理的環節。不久，又收繳了發運司數百萬貫的糴本，從而瓦解了調濟、補闕的代發製度。於是發運司職能盡失，名存實亡了。崇寧三年（1104），有人即上言：“發運司已無職事矣，猶以催綱為名虛存一司”，“不過自請於朝，收糴米斛一二十萬，聊以塞責而已”。由此可見，發運司僅能派人催督運船和糴少量糧食而已，因此受到時人的輕視，幾如疣贅。但這一變化反過來對東南漕運卻帶來了極大的消極影響，如江西轉運判官蕭序辰所說：“自行直達，道裏既遠，情弊尤多。如大江東西、荊湖南北有終歲不能行一運者，有押米萬石欠七八千石，有拋失舟船、兵梢逃散、十不存一二者”，還有轉運司不置漕船，“截留他路回綱”的情況。顯然，取消了發運司統一組織管理後，漕運陷入了日益混亂的局麵，“歲亡十二三，而中都藏粟費且盡”。宋末統治集團幾次試圖恢複以往體製，發挽救漕運的衰敗局麵，但由於措施不得力，發運司的權威沒有樹立，因此，直到北宋滅亡，也未能解決問題。