林则徐在江苏任职十余年，主要从事治理淮河的工作。据史料记载，他与淮河的关系最早发生在道光二年（1822年），时年三十八岁，“奉旨补授江南淮海道”，“有兼河之责”。次年初升授江苏臬司。道光四年一月十五日，接署江苏布政使，上任途中，携淮北麦种，散播江南各乡。到任后，处理灾赈。九月，卸江苏布政使任，准备前往淮南履勘，专办水利。二十四日得母死之讣，回乡丁内艰，十一日抵福州。
　　道光四年冬，淮南“高家堰十三堡、山盱六堡被大风掣坍万余丈，洪泽湖水外注。山阳、宝应、高邮、甘泉、江都五州县及下游之泰州、兴化、东台、盐城、阜宁等处，均被水淹”。与洪泽湖相连的淮河是清代南漕北运的必经之道，高家堰决口还引起淮河水位的下降，一时“黄强淮弱，漕艘稽阻”。清廷为之震动。道光帝特派大学士汪廷珍、尚书文孚查办。
　　道光五年三月，道光帝复下特旨，命尚在“丁内艰”制中的林则徐，“夺情”赶到淮南督修堤工。河工事务本是封建官吏趁难发财的一大肥缺，也是清代积弊最甚的经济部门之一。林则徐经手过一段水利事务，深知经办河工有“极多难言处”、“河臣之不可为”。他写信给继他之后担任江苏布政使的同里同学梁章钜说：“原知此工不独目前难办，抑且后患无穷，如谓愿厕身其间，谅亦愚不至此。……明知陷阱之中，岂局中人尚冀脱身，而门外汉转甘托足乎？抑岂图竣工之甄叙，而希异日之师垣乎？以利害论之，亦皎然众著者矣。”（林则徐《复梁芷邻观察书》）但是，他知道此河工关系到朝廷的漕运大务，和淮河下游千万人民的生命财产，不能因为母丧尚未终制而规避。何况督修堤工是一件劳苦的事情，并非出外享受。“不得为忠，安得为孝”？他考虑了这些之后，便不顾身体“为宿疾所缠”，毅然接受了“夺情”的谕令，身着孝服，不用顶戴，于四月离乡北上淮南。
　　五月十八日，林则徐来到高堰二堤工地。具体的差事还没有派定，他却毫不迟怠地出门查工。由六堡迤南段验勘到迤北，看工到堰、盱交界的风神庙；再由风神庙迤北到高堰十四堡，最后折回六堡，沿途驻扎工地，“与僚佐孜孜讲画，毫无倦容”。他做事一贯勤勉，返回六堡寓所后，又天天往迤北或迤南一带工地查看。
　　六月八日，林则徐到清江浦渴见两江总督魏元煜。第二天便接到谕旨，令与邹锡淳（公眉）、陈云（远雯）分段督催。林则徐具体负责山盱工段。他急速返回工地，由高堰六堡移寓山盱蒋家坝，住二帝宫内。他督工极其认真，“工长万丈，盛暑烈日中，日必一周”。在整治刘河时，曾亲驾一叶扁舟“往来河上，察勤惰、测深浅，与役人相劳苦。”深入实地，与河工同甘共苦。在整治刘河时，他在住宅门上亲书对联：“春从天上至，水由地中行”，以抒发自己的期望之情。
　　六月二十三日，林则徐了解到廷臣对海运南漕的争议后，极力主张改行海运。返回工地后，继续督催河工。他一丝不苟，连下雨天也坚持查工，素服徒步于泥泞中。修堤的老百姓竟忘掉这是一位三品大僚。
　　林则徐在高堰、山盱刻苦任事，工竣时已经十分疲惫。旧疾发作，但仍欣然赶往上海筹办海运，不幸“宿疾大作”，只得辞退。这年十月，林则徐经绮善代奏，得到道光帝允准后，便自江苏返回福州养疴，继续守制丁内艰。
　　林则徐在河督任上，为了较好地推进治河工作，曾在屋壁上绘制了淮河的全部形势图，作为指挥施工的依据，摆脱了仅在文字上打圈圈的传统习惯，使用比较科学的图表指示办法，这也是林则徐革新思想的一种表现。
　　林则徐知道封建官场营私舞弊是普遍现象，而办理赈务正是贪官污吏们求之不得的肥缺。林则徐于是亲自监督雇佣了一些当地未沾染官气的生员充任。从而得以杜绝私弊，收到了预期的效果。至于如何放赈，他定了五种办法：一是上奏清廷要求缓征，“以舒民力”。二是在自己的职权范围内采取积极措施，整修“丰备仓”，储粮待用；同时又行“担粥仓”，挨户赈济。三是动员流离失所的灾民回原籍实行生产自救。四是利用兴修水利、疏浚河道，实行“以工代赈”。五是出告示，动员地主富户缴损纳税；同时命令“殷绅富户所存积谷米，亦须乘时出粜，不得观望迁延。”此放赈办法的实施，有效地救民于灾荒。
　　林则徐治淮，留有清名。“至儿童、走卒、妇人女子，皆以公所莅为荣”，甚至于把他的政绩编成歌谣，传之荒村野市。听说林则徐再来，士绅百姓“出境迎者数万人”。