2000国务院批准《济南城市总体规划》。《总体规划》将黑虎泉—趵突泉—五龙潭—大明湖—泉城广场泉池园林景观区作为济南市重点景观区。

2005年，济南市市政公用局实施了全长4050米的护城河截污工程。当时，护城河南门涵洞排污口是一个重要污染源，由于涵洞多年未清淤且地上棚盖建筑错综复杂，给调查摸底工作带来许多困难。为保证数据准确可靠，工作人员穿上皮裤、戴上面罩，六下涵洞，采用指南针、画图、测量、记录、拍照等各种方法，把涵洞内排污口情况摸得清清楚楚。该工程取得了良好的社会效益和环境效益。

2007年3月，济南市委、市政府为提升城市形象，“突出府城魅力、彰显泉城特色”，决定实施护城河通航工程。经过近40天的日夜奋战，一期通航工程于4月份圆满竣工。2007年4月，护城河一期通航，游船实现东到解放阁，西至五龙潭公园，全长2.5公里航段的通航。5月份，黑虎泉至五龙潭2.7公里的水上游览线开通。为了贯通由黑虎泉、趵突泉、五龙潭至大明湖的水路，2007年11月起，又投资1.86亿元，启动护城河通航二期工程。

2009年全运会，全国的目光聚焦济南，这是济南面向全国乃至世界宣传济南、彰显泉城特色的重要契机。济南市委、市政府积极贯彻“9·29”省委常委扩大会议精神，提出集中打造三大核心片区，而泉城特色标志区是其中重要一部分。济南市对泉城特色区进行保护性改造，恢复“家家泉水，户户垂杨”老城韵味，体现济南深厚的历史文化积淀，展示原汁原味的老济南风貌。

2010年济南护城河即将全线通航之际，位于西门桥南侧的济南老码头也重新进行了改造，将安放三块碑刻。济南的老街巷众多，曾有“九街十八巷七十二胡同”的说法，先后留下了清朝道光二十年的《济南府城图》、光绪二十八年的《省城街巷全图》和民国时期的《续修历城县志》三个不同版本的街巷全图。安装的碑刻就是根据这三个版本汇聚而成的，并且经过了众多专家、学者详细考证，对地理名称、笔误等进行了更正，碑刻将成为老济南的一个缩影，让市民和游客见证历史上的济南风貌。

2010年7月18日，护城河二期工程顺利完工，并于2010年12月29日正式全线通航。修葺一新的护城河，成为济南城市建设的新亮点、旅游观光的新景点、居民群众休闲的新场所。

2013年10月，泉城第一座自动化控制、全自动运转的仿古水文自动监测站在护城河泉城广场北侧落成，并投入使用。该监测站的建成，将完善护城河水位自动监测体系，进一步提升护城河水文监测预警和应急处置能力，同时也为泉城旅游增添一道新景观。

济南护城河是国内河水全部由泉水汇流而成的护城河汇集而成的河流。济南分布有640多处名泉，历史上最著名的名泉有72处，其中尤以“天下第一泉”趵突泉最为有名。众多名泉从地下涌出，正常日喷涌量达100万立方米，汇集流入济南护城河。

历史上，济南护城河具有重要战略防御功能。据记载，济南护城河还有多项功能，其中，河道直通小清河进而通往大海，运输就是它的一大功用；此外，护城河还能够排涝、观赏。可以说，自护城河出现之日起，济南人的生活就与它息息相关了。

规模甚大的护城河工程必然会对老城周围的地下水出露条件造成破坏，同时形成新的地下水露头。有人曾经为四大泉群之一的黑虎泉泉群在宋、金以前的文献中缺失记载感到奇怪，实际上，黑虎泉泉群多悬挂于东南城河岸壁上或位于城河河底，表明黑虎泉泉群与护城河的关系极为密切，可能是开挖护城河的意外产物。

兴修护城河改变了传统的水道网络，城内泉水全都集于大明湖入城河，城外泉水也直接或间接地汇入城河。

早年城市往往独立一隅，划地而居，为防外敌入侵，则开凿河道形成防御工事。明清济南既为山东省会，又是京师的南大门，战略地位十分重要，因此驻有重兵。根据《历乘》统计，明崇祯年间，济南驻军共有七千余名。因此济南护城河具有重要战略防御功能。

作为人类聚集区域的城市，自古及今，防洪排涝一直是个重要的问题。济南护城河作为济南老城区的主要河流，排洪是其功能之一。

运输功能主要体现于明清时期京杭大运河通航时。明清济南城设置四座城门，四门在沟通城内外交通中的地位并不一样。明王象春咏《西门道》诗云：“古道朝西踏作河，寒泉无奈热肠何；东门一样垂官柳，只是西门送客多”。西门为主要孔道。由于城南近山，“历山千佛诸峰，蜿蜓相接，山径曲折，车马不通” 。而北部河道纵横，北门为水门，只有水道交通，故陆路交通多取道西门。早在宋代，苏辙就说：“城之西门，跨而为桥，自京师走海上者，皆通于其上” 。从南方的泰安，西南方的张夏，西北方的齐河来济南，都要从西门入城。所以明清济南最重要的水运码头在西关。

泺水（即护城河）自古有舟楫之利，早在《水经注》中就有记载。曾巩《齐州二堂记》也说：“趵突泉……其注而北则谓之泺水，达于清河以入于海，船通于济南，毕于是乎也”。直到齐王刘豫开凿小清河，趵突泉又成为小清河源头和盐运的重要码头。泺水不仅作为小清河的上游，而且沟通大清河，承担着繁重的海盐运输任务。同时城内居民所需要的农副产品也要经泺水转运入城。明王初桐有“泺口腥风圆月天，海鲜新到利津船；东人最重泺河鲫，贩进城来更值钱”的诗句，正是这种情况的生动写照。

济南护城河于2010年12月29日正式全线通航，将黑虎泉、趵突泉、五龙潭、珍珠泉等四大泉群连为一体，构成一条新的泉水游览景观带。

作为一条由泉水汇集的河流，济南护城河是泉城特色标志区“一城、一湖、一环”的重要组成部分，沿线历史悠久、名胜荟萃。整个护城河通航工程历时四年，于2007年初开始实施，全线通航使济南成为全国可乘船环游老城区特色风貌带的城市。

通航工程新建了周公祠桥、黑北路桥、小东湖桥，重建了五龙潭桥、少年桥、兴华门桥、白石泉桥等众多景观。栽植乔灌木、常绿及水生植物等近20万株，地被植物约100万株，安装夜晚景观照明灯具5万余盏。工程还完成了五龙潭秦琼祠建设，《济南八景》、《娥英水长》浮雕、《老水磨坊》场景雕塑，南门桥《舜田门遗址》石刻等文化景观。泉水浴场作为工程的重要组成部分，已于2010年底建成并投入使用。

护城河通航后，园林部门以明府城、大明湖、护城河为主体，突出自然景观和泉城风貌特色，疏解老城容量，增加开敞空间，延续历史文脉，提升服务功能，增加城市活力，新建泉水浴场、亲水栈道、河道湿地等亲泉乐水空间，实现“人城和谐，人水和谐，人文和谐，人居和谐”。为了改造美化河岸，园林部门采用雕塑、碑刻、楹联、壁画等多种表现形式，设置“《道德经》瓷刻”、“娥英水长”、“济南八景”、“舜田门遗址”、“济南风光及民俗彩绘”等几十组小品，丰富沿途景观，实施灯亮工程，种植水生植物，加强保洁巡查，定期截污清淤，护城河景观明显改善。

全线通航后的济南护城河泉韵悠长，泉、河、湖形成有机整体，游客可乘船游览趵突泉公园、大明湖风景区、五龙潭公园、黑虎泉、解放阁、泉城广场等众多景区景观，可谓“一水连百景”。两岸垂柳依依，植被错落有致，栈道与水榭相伴的湿地景观绮丽动人，在繁华都市中为市民和游客打造出一片生态宁静之地。

护城河游船外观多为仿古画舫设计，采用电瓶动力，美观大方，洁净环保，与沿线景色相得益彰。2012年，护城河游船服务中心拥有游船近30艘，总客位达600余个，船型多样，可以满足不同游客的游览需求，发船班次和频率明显提高，公交式运营模式日趋成熟。

2010年9月27日，在护城河游船服务中心，护城河泉水游览景观带的航线图已安装完毕。现场悬挂的航线图显示，在护城河通航全程内，将设黑虎泉站、泉城广场站、趵突泉站、五龙潭站、大明湖西南门站、大明湖稼轩祠站、司家码头站、超然楼站、知春桥站、青龙桥站10个游船站点。其中，黑虎泉站，即解放阁站，位于琵琶桥西侧护城河北岸，该站点与泉城广场站、趵突泉站、五龙潭站、大明湖西南门站、大明湖稼轩祠站均为2009年全运会前南护城河和西护城河通航时建设的站点。超然楼站、司家码头站、知春桥站位于大明湖扩建新区内。从航线图上看，由于东护城河沿岸没有大型公园，所以在进入大明湖前的停靠站点只有青龙桥站。但园林部门在东护城河一线设置的多处绿景、亲水区、浮雕及老水电站复原景观等将弥补这一遗憾。位于泉城广场段护城河南岸的大型观景亲水平台工程也于2010年10月收尾。在该平台西侧靠近泉城广场的位置有阶梯，市民可由此下去亲水。

公布的航线图还显示，护城河游船营业时间分为两个时段：4月1日至10月31日，为早8点30分至晚8点；11月1日至次年3月31日，为早8点30分到下午5点。船站定点发船，每班船间隔30分钟。同时，儿童或行动不能自理的乘船者，必须有监护人陪同，游船行驶中，游客不得将头、手伸出船舱外，不准在船头或船尾站立，禁止在船舱内吸烟，禁止在船上打闹。遇大风、大雨、大雾等恶劣天气时，游船将随时停止运行。

2010年09月15日，济南市物价局网站挂出《关于护城河游船票价格的通知》。《通知》中提到，根据《山东省游览参观点价格管理办法（试行）》有关规定，经研究，护城河游船票价为每人每站次10元。全程（10站）票价每人次100元。

济南分布有640多处泉，历史上最著名的名泉有72处。济南护城河构成的独特的城市风貌，在中国城市独有，每年都吸引大批海内外游客前来游览。护城河流入大明湖，大明湖成为其串联风景的重要一环。此外护城河还流经泉城广场等重要游览区。护城河构建起了环城公园旅游带。

2012年8月14日，济南市决定整合趵突泉、大明湖、五龙潭、护城河等旅游资源，组建天下第一泉风景区。创建国家5A级旅游景区进入实质性操作阶段。2013年8月初，一次性顺利通过5A级景区景观质量评审，一次性通过景区环境质量暗访检查验收。全国旅游景区质量等级评定委员会已于2013年8月15日发布公告，正式批准包括济南市天下第一泉风景区在内的4家景区为国家5A级旅游景区。

2010年9月，以趵突泉为代表的济南名泉正式被列入第二批《中国国家自然与文化双遗产预备名录》，成为中国第一个以泉水为主题的申遗项目。