汉口位居长江中游，处在江汉汇合之处。上承川、湘、陕、豫诸河之水，下有洲滩阻流和赣、皖河湖水位的顶托。加之武汉地区地势低洼，市区海拔仅高出吴淞口海平面22至27米。汉口除有少数几处高地外，其余均在27七米以下，最低处只有20米左右。

武汉江河湖泊纵横，每年夏秋汛期，几乎都会遭到外洪内涝的威胁。

武汉地区水灾见诸文字者，自清代同治四年（1865年）汉口建立水文站以后，才有逐日的水位记录，史志的文字记载也较前具体，从1865年至今，超过27米水位的年份有1869年27米、1931年28.28米、1935年27.58米、1937年27.06米、1948年27.03米，最高1954年29.73米。自1865年至今的一百三十多年中，武汉全境被淹受灾最为惨重的共发生两次，即19世纪的1870年和20世纪的1931年。

水患严重地制约了汉口经济的发展。为此，明崇祯八年（1635年），汉阳府通判袁焻在汉口修筑一条长堤（此堤即今之长堤街），从此，汉口水患减少，居民渐增，使汉正街一带更加繁荣与扩大。

但是，土堤毕竟堤身矮小，抵挡不住大的洪水，因此，清代中叶，汉口曾多次被水淹。特别是道光辛卯年（1831年）与戊申年（1848年），汉口的大水更令人无法忘怀。据叶调元的《汉口竹枝词》描绘道：“水患曾惊辛卯年，戊申谁料胜于前。观音阁内寻陈迹，旧尺量来尺五添。”“玉带河边百万楹，北风吹水梦魂惊。可怜人逐波涛去，隐隐犹闻救命声。”“岁当己酉（1849年）水弥凶，板艞难施走路穷。富室迁移贫户毙，十家到有九家空。”可见当时汉口水灾的惨状。

由于汉口地势低洼，四周环水，又当长江与汉水交汇之处，因此，不仅要防止江、汉之水，还要防止后湖（今中山大道以北大片地区）水患。因此，明代汉口长堤筑成之后，虽然市区得以免除水患，但堤外地区，仍为片片湖沼，水雾茫茫。

汉口城堡之设起自同治三年（1864年），上从硚口起，下至沙包（今一元路）止，十里许的城堡，辟有城门七座。这座城堡的建筑，本来是作为军事防御之用的，但它却起了防水的作用。自从它筑成之后，就把袁公堤外的荒湖沼泽地变成了市街。袁公堤则成为今日的长堤街。但城堡之外，仍处处是水，一到夏天水涨，就紧闭城门，一关总是几个月。

到了清末，市面更趋繁荣，原有市区已不适应城市发展。清光绪三十年（1904年），湖广总督张之洞，在修好武昌南北两条长堤之后，报准清廷，建筑后湖长堤（因为它外环后湖，故开始叫做后湖堤），特成立工程处，张南溪（监利人，原是秀才，后留学日本）为负责人之一。

关于张公堤的修筑情况，据当事人回忆：当时是在后湖当中搭了一座很高的台，张之洞站在台上，用望远镜四周一望，他就指定：上到那里，下到那里，中间经过那些地方，就这样把堤的路线决定了。工程处根据他所指定的路线，进行勘测，办理购地手续（因为有些是民地，堤外还要开挖一条30米长的引河，并以这些土来筑堤）。从工程开始到工程结束，张之洞写了四个呈文：第一个是请款，款是向湖北省官钱局领取的；第二是申报开工；第三个是送决算；第四个是申报结束。

堤的下段以牛湖广佛寺前（即现在的堤角）为起点，向西北则越过岱家山，转了一个九十度的大弯，折向西南，经姑嫂树，至禁口止，长13500米，合27华里。人们为感念张之洞筑堤之功，称之为“张公堤”。另有一堤上以皇经堂（即邹家街，距上面的汉水铁桥一里多路）为起点，由南向北，经长丰垸旧堤直至禁口，与张公堤相联接，长7华里多，人们叫做“张公横堤”。两堤合计34华里有余，高度以超出铁路路基为标准，堤面宽二三丈不等，堤脚宽六至八丈不等。主要包给民工分段承包建成。当时张彪指挥驻在汉口的绿营和新兵，也参加了这一工程。

张之洞在计划建筑后湖长堤的同时，还请准拆除了汉口的城堡，以利市区交通，并以这些砖石，作为建堤之用，诚属一举两得。从光绪三十年八月兴工，至光绪三十二年完成。历时两年余，费银八十万两。

张公堤的修筑，不仅防止了后湖洪水，也大大扩大了汉口特别是硚口市区的面积。而在张公堤未建成以前。汉口市区只局限于硚口起沿城堡下至通济门（即现中山大道至一元路）城区。张公堤完工后，上起舵落口、宗关下至丹水池、堤角这一广大地区。具体地说，现在黄浦路、赵家条、惠济路、解放公园、中山公园、武汉商场、宝丰路至水厂、古田路的整条解放大道及至整条航空路、新华路、球场路、西马路等地区才露出水面。如今这片高楼大厦、车滚人流之区，当年曾是夏至白浪滔天、冬来泥泞没胫之地！

张公堤的效益虽很大，但也存在着不少问题和缺点，主要是在开始建筑时，较为匆忙，未将堤基的淤泥挖尽，因而从堤角到姑嫂树这一段堤基不稳固。其次，由于包给民工分段建筑，以至段与段之间，没有很好的衔接，形成了许多漏洞。

正由于上述的原因，所以张公堤存在着严重的险情。最显著的有：龙骨沟、三青潭、金银潭、垮挡子和龙口等十二个大险地。其中尤以龙口最为严重。当时传说，认为这是龙的口无法把它合拢。

武汉解放后，张公堤面貌大变。特别是在1954年大水时，党和政府组织了数十万防汛大军，经过与洪水顽强搏斗，战胜了空前的洪水之后，紧接着又组织数万民工，对张公堤按照水位高度进行了彻底地加高培修。从堤角到禁口的整个张公堤，标准都为31.5米；顶宽，干堤为4~5米，子堤为1.5米。为了抵挡风浪，堤的外坡一律加砌浆砌石护坡。前面所说的人为的透水层，亦已全线翻成了一道深槽，填上黄土，筑成了隔渗墙。所有险段，都进行了技术的处理。就是神化了的龙口，也得到了彻底的解决。原来，这里就是昔日的鸡子港，黄孝河即从这里流入十八淌，直达六渡桥，现在民众乐园的前门，就是那时的靠船埠。鸡子港的淤泥很深，修理时未作清理，堤基已不稳固。堤的内外，又连接着大赛湖、黄土湖两大湖，一到夏秋水涨，外洪内渍，堤身浸软，这里正当北向，加上狂风巨浪的袭击，因而成为历史上的险地。1954年大水时，曾发生内外大脱坡，形势非常危急，幸赖当时防汛大军的奋勇抢救，始得转危为安。汉口工程处根据这一险工的实际情况，循着裂口直挖到9米深处。但等到修好之后不久，堤面又出现了裂痕，只得在堤坝的外面，加筑一个外戗台，进一步巩固堤基。待到外面的东西湖堤垸筑成后，这段堤已退居到汉口防洪的第二道防线，才使得历史上遗留下来的这一难题，终于得到彻底解决。

如今的张公堤，经多年培修加固，除具有抵御洪水的功能外，堤顶用沥青混凝土或水泥混凝土铺筑成高级路面，可通行双向车辆，成为城市建设正中一条重要的连通道路。它东起堤角肉联厂，与汉（口）施（岗）公路相接，向西经姑嫂树后蜿蜒至黄家大湾与通往武汉机场的大道相衔接，过额头湾向南折抵舵落口，在额头湾与107国道东西湖相联，全长近24公里。是江西、四川最捷径的过境通道。张公堤内，到处高楼林立，道路纵横。加上解放大道由东西纵贯汉口三个城区；建设大道宽阔平坦，与新建的武汉长江二桥形成内环线；位于汉口新火车站旁具有现代交通特色的发展大道，与张公堤毗邻。这些道路通过青年路和新华路以及解放大道上、下延线的道路，与张公堤连接，使汉口地区的道路不断向张公堤扩展，形成以张公堤为环线的道路格局。