一期工程：1998年1月27日正式开工，到2000年3月完成，航道水深从7米增深到8.5米，实现历史性跨。
二期工程：2002年4月开工，2005年3月10米水深北槽双向航道全面贯通，航道水深由8.5米增深到10米，2005年11月通过国家验收，并同期延伸到南京。
三期工程：2006年9月开工建设，2010年3月14日前达到全槽贯通12.5米航道水深的目标。
跨世纪宏伟工程——长江口深水航道三期工程12.5米水深全线贯通。交通运输部3月14日在沪宣布，国家“十一五”重点工程长江口深水航道三期治理工程顺利通过交工验收，“打通拦门沙，治理长江口”的百年梦想终于实现。整个工程历时12年、耗资150多亿元，从东海到上海外高桥码头，打造出一条水深12.5米、全长92.2公里、底宽350米至400米的双向“水上高速通道”，拔掉了卡在长江口进出东海咽喉要道的“骨鲠”。这不仅是迄今为止中国最大的水运工程，也是世界最大的河口整治工程。
目前，长江口深水航道能满足第三、四代集装箱船和5万吨级船舶全潮双向通航的要求，同时兼顾满足第五、六代大型远洋集装箱船和10万吨级满载散货船及20万吨级减载散货船乘潮通过长江口的要求。
长期以来，长江口因受到巨大潮量、径流量和流域来沙量影响，河口河槽演变复杂。长江口通航航道所处的拦门沙河段，自然水深仅6米，成为通航瓶颈，制约了上海、长江三角洲及长江流域经济的发展。
航运界有“一寸水深一寸金”之说，长江口通航水深从7米提高到12.5米，大大提升了长江“黄金水道”的航运能力。据统计，深水航道开通前，5万吨级以上船舶几乎无法进出长江口航道，而现在平均每天超过13艘次；吃水大于10米的船舶，由平均每天不到1艘次增加到30艘次。目前上海港的货物吞吐量已稳居世界第一，集装箱吞吐量稳居全球第二。长江口深水航道治理工程对上海国际航运中心建设起到了重要的支撑作用。
一、二期治理工程成功实施后，10米水深航道向上延伸至南京，使南京以下425公里航道两侧160公里深水岸线得到更加充分的利用。长江南京以下两岸港口可以直接连接海运航线，内河港变成了海港，形成了崭新的发展格局。三期治理工程完工后，长江口航道水深达到12.5米并将于年内向上延伸至太仓，将进一步促进长江水系形成与长江口深水航道相衔接、干流通畅、干支直达的高等级航道体系；进一步促进形成以上海国际航运中心为龙头，布局合理、层次分明、分工协作、优势互补的长江港口体系；进一步加快长江黄金水道向上延伸的进程，充分发挥长江黄金水道的作用，带动沿江中西部经济的崛起。
专家表示，长江口深水航道12.5米水深的贯通，能在较长一段时间内满足货物运输量快速增长和船舶大型化发展的需要。长江口深水航道治理工程是一项世界级的工程，先后克服了一期工程航道骤淤、二期工程地基土软化、三期工程航道增深困难等重大工程技术难题，取得了具有国际先进水平的成套技术科技成果。通过一、二、三期工程的实施，建设各类导堤、丁坝长约180公里，基建性疏浚3.1亿立方米，最终形成了全长92.2公里、底宽350—400米的双向航道。