都江堰工程的主要作用是引水灌溉和防洪，另外也兼具水运和城市供水的功能。它将岷江水一分为二，引一部分流向玉垒山的东侧，让成都平原的南半壁不再受水患的困扰，而北半壁又免于干旱之苦。
几千年来，岷江在这里变害为利，造福农桑，将成都平原变成“水旱从人，不知饥馑，时无荒年”的“天府之国”，并进而促进了整个四川地区的政治、经济和文化发展。
都江堰初成时以航运为主、灌溉为辅。《史记·河渠书》记载，“穿二江成都之中，此渠皆可行舟，有余利用溉浸，百姓飨其利。”岷江和长江因之得以通航，岷江上游盛产的木材还可以漂运成都，使得成都从秦朝时起便成为蜀地交通的中心。
除了水运之利，都江堰于农业灌溉的效益随着灌溉渠系的发展愈加为世人所倚重。岷江左岸水源流出宝瓶口至玉垒山东侧之后，沿李冰开凿的两条干渠流向成都。西汉时，蜀郡太守文翁新开一条干渠将岷江水引至成都平原东部。
东汉时，“望川原”上“凿石二十里”，使灌渠延伸过现在双流的牧马山高地。同时岷江右岸的引水渠系在李冰时代开辟的羊摩江基础上不断向成都平原西南部延伸发展。
经过上百年开发，到汉朝时都江堰灌区已经从秦朝时的郫县到成都一线，发展到彭县、广汉、新都一带，灌溉面积达“万顷以上”（汉朝1顷约合今70亩）。《汉书·地理志》提到成都平原时称“民食稻鱼，无凶年忧，俗不愁苦”。
到唐朝时，益州大都督长史高俭广开支渠，此后灌区渠系经过多次整修愈加繁密，灌田面积继续扩大。都江堰的功效从此转为以农田灌溉为主。
宋朝时都江堰灌区又有显著发展，据王安石的《京东提点刑狱陆君墓志铭》可知，当时灌区至少已达1府、2军、2州共12个县，其中仅陆广负责的灌区就有1.7万顷（约合今137.7万亩）。清朝时，灌溉范围达到14个州县约300万亩。
到了民国时期，1937年（民国二十六年）统计的灌溉面积为263.71万亩；1938年（民国二十七年）出版的《都江堰水利述要》记述受益于都江堰的田地“计有川西14县之广??约520余万亩”。
中华人民共和国成立后继续扩建和改造都江堰的灌溉系统。1960年代末，灌溉面积达到678万亩；到1980年代初，灌区扩展到龙泉山以东地区并建成水库近300座，灌溉面积扩大到858万亩。
此后进一步的灌区改造将灌溉区域扩大到1000多万亩，总引水量达100亿立方米，使之成为目前世界上灌溉面积最大的水利工程。
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相关古迹
都江堰周边的古迹甚多，主要有二王庙、伏龙观、安澜桥、玉垒关、凤栖窝和斗犀台等。
二王庙位于玉垒山麓，有“玉垒仙都二王庙”之称，是纪念李冰父子的祀庙。它始建于南北朝时期，原名崇德祠，后来几经兴废，清代重建后命名为二王庙。庙内有许多与李冰父子以及都江堰工程相关的匾额、对联和石碑。
主要建筑有大殿、二殿、送生堂、圣母殿、老君殿、魁星阁等，依山势布局，穿插于山林之间，从各处殿宇都能俯瞰到都江堰的全景。整个庙宇崇楼丽阁，雄踞江边，气势巍峨。2008年5月12日，二王庙古建筑群在汶川大地震中全部垮塌，后按清朝建制修旧如旧，已焕然一新。
在离堆北端的最高处有一伏龙观。传说李冰父子治水时，曾降服江中的孽龙，锁在离堆下的伏龙潭中，后世便立庙祭祀此举。
该观始建于晋代，北宋初期改名为伏龙观。现存的三重殿宇，均为清代重修。大殿内有李冰石刻雕像，是1974年在江心发现的，刻于东汉建宁元年（168年），高2.9米，重4.5吨，胸前有题记和造像年月，是一件非常珍贵的文物。
安澜桥俗称索桥，横跨岷江都江堰上。旧时以竹为缆，木桩为墩，承托竹索，连贯而成。上铺木板，旁设缆索，全长500余米。桥始建于宋代之前，明末毁于战火，清嘉庆年间重建。