水位受黄浦江潮汐和上游来水量的双重影响，又受地形地势的制约，故境内同一时刻水位亦有差异。张泾河张堰站最高水位3.73米，出现于1977年8月22日；最低水位1.41米，出现于1970年2月17日；多年平均高潮水位为2.41米，低潮水位2.20米。

潮差随河道与黄浦江的距离有显著不同。多年平均为0.21米（张泾河张堰站）；张泾河1972年9月9日（农历八月初二）各段实测为例，自北而南大泖港口潮差为1.14米，松隐（距大泖港4.5公里）为1.04米，干巷东风桥（距大泖港12.7公里）为0.37米，张堰镇（距大泖港16.5公里）为0.24米，大石头（距大泖港22.1公里）为0.13米，金山卫西门（距大泖港25.4公里）为0.12米，南北差别十分明显。

泗泾塘，位于松江区东北部。古称泗泾，因纳通波塘、外婆泾、洞泾、张泾4水而得名。西起通波塘，东流过洞泾入北泖泾。长8.65公里，底高0米，河面宽度在27～58米不等，最宽处于泗泾镇西一段达80米。通航能力为40吨级，受益农田1000余公顷。

紫石泾，位于金山区中部、松江区南部。南自金山区张堰乡百家村张泾河往北穿越中运河、后冈塘，在松江区张泽镇入黄浦江。长10.3公里。1977年开挖。以旁侧小河赭石泾命名。枯水期航道水深2.4米，可通行60～100吨级船舶，受益农田约4600公顷。紫石泾和张泾河合流处，为上海石油化工总厂引水工程的起点。

新张泾，1978年新挖，自金山区干巷镇蔡家埭与张泾河分流，南与中运河、沈泾、山塘交汇，直抵浙江界河。

池泾，位于金山区原新农乡中部，西起掘石港，经三召址后斜向东南，接张泾河。原与朱泾市河为同一条河，亦名市泾，承秀州塘水东注张泾。自黄浦发育，秀州塘水北流，池泾遂成为调节河道。

沈泾，西起金山区吕巷镇六号桥的惠高泾，穿石臼浦，接新张泾。1961年、1970年两次改造加深。

中运河，1978年冬开挖，西起干巷乡新张泾以西300米，东至漕泾、朱行两乡交界处的龙泉港，沟通新张泾、张泾河、紫石泾、新泾塘、龙泉港5大干河。

山塘，西自金山区原廊下乡横泖头接六里塘，曲折东行，越惠高泾南口，绕秦山南麓折北，至张堰镇入张泾河。原承平湖广陈塘水，水势旺盛，河港深阔，清代后期起浙水渐少，逐步束狭，起调节浦江潮水的作用。

黄姑塘，原名新河，因与浙江黄姑塘相接，遂名。源出平湖县当湖（今东湖），东流经金丝娘桥入境，至金山卫西城河入张泾河。

运港，位于金山区亭新镇，在盛梓庙分龙泉港水向西南与祝家港、后岗塘合，亦为古代干河之一。

后岗塘，东起金山区亭林镇西南的祝家港、运港、新泾塘交汇处，西南抵松隐乡张泾河。

牛桥港，西南起金山区张堰镇张泾河，斜向东北达朱行乡长娄河。1969年冬由张堰乡的王坟泾、朱行乡的乌泥泾改造而成。

红旗港，西起金山区原钱圩乡境浙江界河，东至山阳镇龙泉港，1979年开凿张泾河以东段。

金山卫城河，城河原为方形，西部并入张泾河后仅剩其半。西起金卫城西北角张泾河，经东门会老龙泉港，向南折西与张泾河合，与老龙泉港共同沟通张泾河与龙泉港两大干河。

明代以前，张泾为通海大河，分泄太湖来水出杭州湾，出海河口段为青龙港。唐末海水入侵为害，在今张堰镇筑堰，在张泾与青龙港之间拦腰截断，防止咸潮。南宋乾道二年（1666年），浚通波塘至张堰，并在张泾堰旁筑“月河”，绕堰而过仍与青龙港接通，并置张泾闸以泄水。明成化八年（1472年）修筑海塘，堵塞青龙港，于金山卫城西北另开新河至张堰镇，即新运盐河。张泾河改道北流入黄浦，成为通潮河流，极易淤淀，尤以松隐至张堰段最为严重。自清顺治九年至光绪十七年（1652～1891年）的239年间，先后疏浚10次，平均每24年疏浚一次，均为张堰以北段。

光绪十七年（1891年），由黄姑塘接浚南段新运盐河1501丈，引浙境清水抵御黄浦浑潮。民国12年（1923年），设张泾河工局，由邑人高燮等经办，雇工开浚张堰至松隐段，长3340丈，共支经费49200元。抗战时期，河身日见淤塞，松隐至张堰段水深不到1米。民国34年县政府准备疏浚，但物价飞涨，上报经费批准之日，已无法实施。1949年8月大水，两岸大片土地受淹。

解放后，县水利委员会决定全线疏浚，公办民助分两年完成，并专设张泾河浚河指挥部，拨经费4.4亿元（老版人民币）。第一期，疏浚张堰以北14.3公里及运盐河北段4.86公里，发动张堰、张泾、泖港、吕巷、朱泾5个区民工1.38万人。1952年3月上旬开工，4月上旬竣工，共完成土方33.03万立方米，投工29.46万工日。第二期，由金山、松江两县的张堰、漕泾两区联合续疏运盐河，长9.92公里。1953年3月1日开工，4月2日竣工，完成土方10.02万立方米，可通航30吨船只，黄浦江潮水可达甪里以南，南部干旱地区灌溉情况有所好转。

1958年12月1日，成立张泾河工程处，自泖港氽来庙直至金山卫，并对张堰镇北两段弯道取直拓宽，新开1.40公里。发动泖港、新农、松隐、干巷、张堰、钱圩、金卫、吕巷、廊下9个公社2.2万民工，划段包干，3月4日开坝放水，完成土方350万立方米，投工117.8万工日。在开河中，铺木轨道11.9万米，用绞关“爬坡器”、四平车运泥，工效大为提高。但木制工具易损，原计划10～15天完成，结果前后历时83天，并降低了工程标准。

疏浚以后，新运盐河并入张泾河，延伸至金山卫西北城角。底宽：松隐以北20米，松隐以南10米；底高程：张堰以南为吴淞零下0.7米，张堰以北按万分之一比降开挖，至泖港口为零下2.4米，边坡1：2.5～3.5。可通航60吨级船只，浦江潮水可直达金山卫，改善了南部地区的引排条件，受益面积18万亩。

1972年，上海石油化工总厂在金山卫海滩围堤建厂，为水运大件设备，对张泾河全线机挖加深，底宽张堰以南13米，底高吴淞零下1米，张堰至泖港以十万分之一的比降下挖，自1972年10月～1975年2月，共完成土方90万立方米，可通航百吨级船舶。1975年开始，又对张泾河南段进一步拓宽加深，并将西城河并入。自紫石泾南口起共长11.48公里，底宽14～17米，最宽处达19米，河底高程为吴淞零下2米，边坡1：2，完成土方160万立方米。河底拓宽以后，实际边坡缩小，加之船行波冲刷，两岸土地不断崩落，部分房屋倒塌。1977年起，陆续在重点地段加建板桩驳岸2364米。

张泾河南延伸整治工程，位于金山新城，北接卫城河，南出杭州湾。本项目列入水利部2019年度172项重点水利项目，也是上海市“十三五”重大水利工程之一。工程为I等工程，采用200年一遇防洪标准，建设内容主要为新开河道2150米，新建出海泵闸1座，水闸为3孔、总净宽30米，泵站总流量为90立方米/秒，新建一座4×11米铁路箱涵、市政道路1340米、六座跨河桥梁及配套雨污水管线和泵闸管理用房等。张泾河南延伸整治工程于2019年3月正式开工，2022年10月底实现通水，目前已基本建成，金山已呈现东有龙泉港、西有张泾河的“双龙入海”排水格局。这是工程继全线建成通水以来的又一个重大节点，标志着工程全线逐渐转入运行阶段，为工程完工验收及后续高质量发展奠定了基础。

张泾河航道，是位于金山区中部的南北向干线航道。该航道明清时为漕运、盐运要道。民国时两岸杂草丛生，河面仅宽10米。历经1951年、1958年、1972年，1979年等数次疏浚整治，通航条件大为改善。整治后的张泾河航道南自金卫城河起，北至平申线航道衔接，全长27公里。沿线建有桥梁9座，跨河架空缆90根，架空管道1根。河面宽40米左右，最低水位时水深2.4米以上，最浅处也在1.9米以上，全线能通航60～100吨级船队，平均年货物通过量为200多万吨，最高年为309万吨。

主要有金山区装卸储运公司第二装卸储运站码头，其在张泾河上的作业区有：

朱泾作业区，水域范围包括掘石港段惠高泾河口至秀州塘河口15公里，秀州塘段万安桥向北3公里，向西2公里，池泾段掘石港入口向东3.5公里，惠高泾段沈泾河口向北1.5公里，向南2.5公里，张泾河段池泾河口向北3.5公里。水域总面积4.8万平方米，陆域总面积126万平方米。共有码头泊位187个（其中客运码头1座）、6426延长米，最大靠泊能力150吨，仓库1.14万平方米，堆场14.9万平方米，装卸机械15台，最大起重能力8吨。1990年货物吞吐量140万吨。

石化总厂作业区，水域范围包括金卫城河全段5.5公里，张泾河段自城河口向北4公里。水域总面积4万平方米，陆域总面积13万平方米。港区内航道宽40米，可通航100吨级船舶，有泊位174个、5513延长米，最大靠泊能力100吨级。共有起重吊车19台，包括全国内河起重量最大的600吨桅杆起重机1台。1990年货物吞吐量180万吨。

张堰作业区，水域范围包括张泾河段金张公路桥向北3公里，向南2公里，牛桥港段张泾河口向北1.5公里，山塘河段张泾河口向西南0.5公里。水域总面积15万平方米，陆域总面积31万平方米。拥有泊位106个，3545延长米，最大靠泊能力60吨级。1990年货物吞吐量47万吨。

张泾河航道首次整治于1951年，松隐至张堰航段拓宽至22.10米，可通行50吨级船舶。1958年，金山区动用民工27000人，再次浚治张泾河，裁去张堰板桥湾等4个弯处，可通航60吨级船队。1972年，进行张泾河向南延伸整治工程，与金卫护城河西门接通。1979年，张泾河又向南延伸至上海石化总厂南门码头。在航道向南延伸的同期，浚治了从泖港到金卫南门石化总厂长27公里的航道，投入资金200余万元，共挖泥近80万立方米，使张泾河航道和金卫护城河航道的主要航段均能通航100吨级船队。1980年5月，为保证金山石化总厂特大件设备的顺利运达，又整治部分航段，升高张堰板桥，浚深每座桥梁两侧航道，拓宽部分浅狭航段，工程于同年9月竣工，确保了特大件运输的及时完成。