新沂河整治工程是国务院确定的治淮19项骨干工程的重要建设内容之一，工程治理范围为干流自嶂山闸至燕尾港，河道长146km，工程位于江苏省徐州、宿迁、连云港市境内。工程完成后，将巩固和扩大新沂河的行洪能力，使骆马湖和新沂河保护区的防洪标准提高到50年一遇，同时，使支流新开河防洪标准和柴沂截水沟挡洪闸的除涝标准分别达20年一遇和10年一遇，适当解决新沂河两岸因洪致涝遗留问题。为江苏淮北地区800万亩耕地和570万人民生命财产安全提供重要安全屏障。

主要建设内容：（1）扩建新沂河海口枢纽18孔中深泓闸及其上下游引河和连接段开挖；（2）扩挖泓道总长185.06km；（3）加高加固堤防153.03km；（4）南、北偏泓生产桥接长116座，拆除重建8座；加固沭阳枢纽；新建柴沂截水沟挡洪闸；（5）赔建龙堰中泓拦污坝、小潮河滚水坝、盐东滚水坝、204国道漫水桥、五图河拦污坝。复建新沂河滩面保麦围堰及涵洞；（6）加固处理大墩、侍岭、朱岭、新沂北堤3条涵洞下游、北偏泓闸上游、新开河、山东河口等七处险工，总长5963m；（7）维修、更新加固三邵地区、沂南地区、侍岭、沂虞夹滩、五图河沂北片等因洪致涝圩区排涝泵站8座，拆除重建9座，新建22座；（8）修筑新沂河堤顶防汛道路长239.13km，上堤道路36.5km；支流新开河复堤堤顶防汛道路2km。

新沂河堤防级别为1级；支流新开河河口段500m范围内堤防级别同新沂河干流堤防，其余堤段左堤为3级，右堤为4级；山东河西堤距河口800m以内堤防为3级。海口枢纽、沭阳枢纽主要建筑物按3级设计；柴沂挡洪闸主要建筑物按2级设计；各排涝站按4级设计。

2006年9月20日，江苏省水利厅以《关于沂沭泗河洪水东调南下续建工程新沂河整治工程开工建设的请示》(苏水建〔2006〕70号)提交了开工申请，9月26日，水利部淮河水利委员会以《关于沂沭泗河洪水东调南下续建工程新沂河整治工程开工的批复》（淮委建管〔2006〕479号）文件批准工程开工建设。2010年12月16日～19日，淮委会同江苏省水利厅组织专家组对新沂河整治工程进行了竣工技术预验收。2010年12月18日～20日，淮委会同江苏省水利厅对新沂河整治工程进行了竣工验收。