高郵湖屬於河跡窪地型湖泊，系由河流演變而來。位於高郵市的西部，北接淮河入江水道改道段，南至歸江河道，東臨裡運河西堤，西與安徽省天長市接壤。高郵湖涉及蘇皖兩省，江蘇省的高郵、金湖、寶應三縣（市），安徽省的天長市。經計算，高郵湖在高郵市境內的保護範圍面積約383.74km2。

高郵湖在成湖以前，有許多湖蕩。自宋光宗紹熙五年（公元1194年）黃河南泛，奪取了淮河的故道，淮河水向東既無出路，而洪澤湖又不能容納全部來水，惟有循地勢向南湧流，氾濫於高郵湖地區，使過去的一些小湖蕩成為巨浸，形成高郵湖。

明代高郵湖

明清時期，高郵、邵伯湖與北部的白馬湖、寶應湖相互貫通，與裡下河水系和長江水系相連。明萬曆二十四年（1596年），為治理黃河水患，總河楊一魁分黃導淮，建武家墩閘、高良澗閘、周家橋閘，分水由寶應湖入高郵5蕩12湖，經茅塘港入邵伯湖入江。由於渲洩不暢，洪水每每停滯在5蕩12湖，形成一個大的高郵湖。

清代高郵湖

《重修高郵州志》（清雍正二年，公元1724年）記載，“宋秦少游詩云：高郵西北多巨湖，累累相連如串珠。三十六湖水所瀦，尤其大者為五湖”。清嘉慶十八年（公元1813年）《高郵州志》中也描繪了高郵湖多湖的景象，記述了當時在高郵湖地區原有36個大小不等的湖沼。

民國高郵湖

1855年黃河北徙後，高郵、邵伯湖水量漸減，民眾於湖中築圩墾殖，湖面逐漸縮小。1962年11月～1972年11月，建成高郵湖控制線，將高郵湖與邵伯湖蓄水分開；1969年大汕子隔堤建成後，高郵湖和寶應湖分開。