上新世时期，莱茵河河流袭夺，包括摩泽尔河、美因河与内卡河等成为它的支流。阿尔卑斯山北部则是罗讷河的流域。更新世早期，莱茵河将多条阿尔卑斯山原本流入罗讷河的河川纳入流域中，包括阿勒河在内。更新世，莱茵河流域扩展到博登湖上游。
莱茵河不仅是沿岸上千万人的饮用水源和工农业用水的重要来源，还承担着重要的航运任务，也接纳沿岸排放的生活和工农业污水，历史上曾一度变成“欧洲下水道”。莱茵河周边建起密集的工业区，以化学工业和治金工业为主。伴随着一个多世纪的工业化进程，莱菌河流城先后出现了严重的环境污染和生态恶化问题。
此外，在欧洲工业化进程中，莱茵河沿岸各国对莱茵河进行了大规模的开发。采取了大量的工程性措苑，如筑坝、河道疏疏浚，以及裁弯取直、截断小支流等。
这些改造使得原先自然的、动态的河流转变为静态的、可以设计的人工河道。河流空间因此道到蚕食，引发许多不良后采。而对这些不良后果的治理依然是引入和采取新的工程措精施，如此便形成了恶性循环。
从20世纪50年代开始，莱茵河流城各国历经半个世纪的协调治理，已经成功地完成了莱茵河的污染防治。
