早在远古时代，长江流域的绝大部分都被海水淹没。在两亿年前的三叠纪时，长江流域大部分仍被古地中海，即特提斯海所占据。
在当时，西藏、青海部分、云南西部和中部、贵州西部都是茫茫的大海。湖北西部是古地中海向东突出的一片广阔的海湾，海湾一直延伸到后来的长江三峡中部。长江中下游的南半部也浸没在海底，中下游的北部和华北、西北亚欧古陆的东部，地势较高。
发生在1.8亿年前三叠纪末期的印支造山运动，促使了古长江的形成。那时，地球上开始出现了昆仑山、可可西里山、巴颜喀拉山、横断山脉，秦岭突起，长江中游南半部隆起成为陆地，云贵高原开始呈现。在横断山脉、秦岭和云贵高原之间，形成断陷盆地和槽状凹地。
这一时期，云梦泽、西昌湖、滇湖等相互串联，从东向西，经云南西部的南涧海峡，流入地中海，与后来的长江流向相反，这便是古长江的雏形。
在1.4亿年前的侏罗纪时期，发生了一次燕山运动。这次运动使得长江上游形成了唐古拉山脉。此时，青藏高原缓缓抬高，形成许多高山深谷、洼地和裂谷。
当时，长江中下游的大别山和川鄂间巫山等山脉开始隆起，四川盆地开始凹陷，古地中海进一步向西部退缩。直到距今1亿年前的白垩纪时期，四川盆地才缓慢上升。由于夷平作用的不断发展，云梦盆地和洞庭盆地又继续下沉。
大约在3000万年至4000万年前的始新世，地壳又发生了强烈的喜马拉雅造山运动。伴随着这次强烈的地质运动，青藏高原隆起，古地中海消失，长江流域普遍间歇上升。其上升程度，东部和缓，西部急剧。金沙江两岸高山突起，青藏高原和云贵高原显著抬升，同时形成了一些断陷盆地。
在长江的上游有一条江，沿江盛产沙金，因为江中出现大量淘金人而称金沙江。金沙江的主要支流有流域面积超过10万平方千米的雅砻江，此外还有左岸的松麦河、水落河，右岸的普渡河、牛栏江、横江等5条流域面积在1万平方千米以上的支流。
关于金沙江还有一个美丽的传说呢。传说金沙江是一位聪明善良、美丽动人、追求理想的姑娘。姑娘的父亲是天神雷公，母亲是马头山姆。她的母亲怀胎9999年后，她才出世，她由月亮洗过后，就开始走自己的前程。
当金沙江走到纳西族居住地时，人们给她取名为“依丙”，从此她和纳西族结下了不解之缘。后来，她要去东边的大海找妈妈。
就在她即将到达石鼓的时候，她被凶恶的石岩挡住，她一次次地猛推，石岩阻挡她，汹涌的水流便淹没了田园村落。她不忍心，便一口将洪水吸干，解救了身陷水患的人们。
天上的主神天帝见金沙江如此善良，就派一员大将把石岩射开，劈开一条道路，金沙江才离去。她走的时候依依不舍，一步三回头，过了3339年后又返回来，这段江河便形成曲曲弯弯的河道。
传说终归是传说，大自然的鬼斧神工却是真实的存在。在河流的强烈下切作用下，大地上出现了许多深邃险峻的峡谷，原来自北往南流的水系相互归并，折向东流。
长江中下游上升幅度较小，形成中、低山和丘陵，低凹地带下沉为平原，如两湖平原、南襄平原、都阳平原和苏皖平原等。到了300万年前时，喜马拉雅山强烈隆起，才使得长江流域西部进一步抬高。
说起喜马拉雅山，要从20亿年前说起。当时的喜马拉雅山脉地区还是一片汪洋大海，称古地中海，它经历了整个漫长的地质时期，一直持续到3000万年前的新生代早第三纪末期。
到了早第三纪末期，地壳发生了一次强烈的造山运动，在地质上称为“喜马拉雅运动”，使这一地区逐渐隆起，形成了大地上最雄伟的山脉。但是，喜马拉雅的构造运动尚未结束，在第四纪冰期之后，它又升高了1.3千米至1.5千米，而且在漫长的岁月中，它还一直处在缓缓的上升中。
喜马拉雅山脉是从阿尔卑斯山脉到东南亚山脉，这一连串欧亚大陆山脉的组成部分，所有这些山脉都是在过去6500万年间，由地壳造成巨大隆起的环球板块构造力形成的。在侏罗纪时期，一条深深的地槽——特提斯洋与整个欧亚大陆的南缘交界了，古老的贡德瓦纳超级大陆开始解体。
在其后的3000万年间，由于特提斯洋海底被向前猛冲的印澳板块推动起来，它的较浅部分逐渐干涸，于是形成了西藏高原。在高原的南缘，外喜马拉雅山脉成为这一地区的首要分水岭，并成为一个天然屏障，水流才得以在此汇聚。
后来，又经过了若干世纪，从湖北伸向盆地的古长江溯源侵蚀作用加快，切穿了巫山，使东西古长江贯通一气，江水浩浩荡荡，注入东海，长江最终形成，并成为我国的第一大河。
长江水系分为上、中、下游3段。长江在湖北宜昌以上为上游，包括沱沱河水系、通天河水系、金沙江水系和川江水系等。
中游自宜昌至鄱阳湖湖口，包括清江、洞庭湖水系、汉江、鄂东诸河等支流，曲流发达，多湖泊，其中以鄱阳湖和洞庭湖两湖最大。
下游自鄱阳湖湖口至长江口，包括鄱阳湖水系、皖河、巢湖水系、青弋江、水阳江、滁河、淮河入江水道以及太湖水系等支流，江宽，江口有冲积而成的崇明岛。长江下游水道更宽，水深更深，下游所流经的地方有“鱼米之乡”之称，并可通航5000吨级以上船只。
长江流域是我国人口密集、经济繁荣的地区，沿江重要城市有重庆、武汉、南京和上海等。长江在四川奉节以下至湖北宜昌为雄伟险峻的三峡江段。
长江是我国水能和资源最富集的河流，长江干流通航里程达2800多千米，素有“黄金水道”之称。长江年平均人海水量约9600多亿立方米。
长江流经西藏、四川、重庆、云南、湖北、湖南、江西、安徽、江苏等地，在江苏镇江同京杭大运河相交，在上海注入东海。
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