ลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่างประสบปัญหาอุทกภัยบ่อยครั้ง เนื่องจากมีปริมาณน้ำหลากจากภาคเหนือค่อนข้างสูง ทำให้มีปริมาณน้ำที่เกินศักยภาพการระบายน้ำในปัจจุบัน 

ปี พ.ศ.2554 เกิดมหาอุทกภัยครั้งใหญ่ สร้างความเสียหายให้กับพื้นที่เกษตรกรรม ชุมชนที่อยู่อาศัย แหล่งอุตสาหกรรม พาณิชยกรรม และการท่องเที่ยวมากกว่า 20 ล้านไร่ มีมูลค่าความเสียหายกว่า 1.42 ล้านล้านบาท

ปี พ.ศ.2555 กรมชลประทาน ได้ทำการศึกษาแนวทางการบริหารจัดการน้ำพื้นที่ฝั่งตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยา บริเวณด้านท้ายของเขื่อนเจ้าพระยา

ปี พ.ศ.2560 กรมชลประทาน ได้ทำการศึกษาทบทวนความเหมาะสมและประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) ระบบระบายน้ำเจ้าพระยาฝั่งตะวันออกตอนล่างและจัดทำแผนบรรเทาอุทกภัยลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่างจำนวน 9 แผนงาน โดยคณะกรรมการทรัพยากรน้ำแห่งชาติ (กนช.) มีมติเห็นชอบในหลักการ    เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม ปี พ.ศ.2560