（一）历史上的传承与研究
《水经注》成书于北魏后期，从郦道元死后到隋王朝统一的半个多世纪中，北方战火蔓延，北魏都城洛阳曾经几次遭到兵灾，焚烧殆尽，但这部传世巨著奇迹般地在战火中保存了下来。当时雕版印刷尚未出现，一切书籍的流传都要通过传抄，这部著作有几部钞本也不得而知。隋统一中国后，《水经注》的钞本被朝廷珍藏起来，《隋书·经籍志》著录此书作四十卷，可见仍然完好无缺。唐取代了隋后，《旧唐书·经籍志》和《新唐书·艺文志》都有此书的著录，卷数仍为四十卷，仍是此书的足本。直到北宋景祐年间，崇文院整理藏书，编辑目录《崇文总目》，其中，《水经注》被著录为三十五卷。从这个时候起，北宋以前的一些书上所引的泾水、滹沱水、（北）洛水等卷篇就不见了，《水经注》已残缺。
隋唐至北宋这段时期是研究《水经注》的初期。这一阶段所做的工作，主要是剪辑、摘录资料以供他用。隋代的《北堂书钞》、唐代的《初学记》、宋代的《太平御览》和《书叙指南》等都剪辑了《水经注》中的大量资料。唐初的司马贞作《史记索隐》，章怀太子注释《后汉书》，也摘录了《水经注》中的词句，用作注释材料。唐代的《元和郡县志》，宋代的《太平环字记》《晏公类要》《长安志》《元半九域志》等书则将《水经注》按地区剪裁，然后录入书中。
传抄是一件很辛苦的工作，三十多万字的著作，从头到尾抄写一遍，要花很多时间，而且抄录这样长的文字，中间一定会有许多抄错的地方。所以，辗转传抄的结果，使书籍里的错误越来越多。钞本的收藏者们要么不曾对其校勘，要么校勘后的善本不见影踪。再加上《水经注》的中途散佚，导致篇幅割裂，内容寥落，经注混淆。由此出现了对《水经注》的考据、校勘阶段。
北宋之后，金代礼部郎中蔡珪撰写了《补正水经》三卷，这是深入研究《水经注》的开端。其研究成果虽已亡佚，但从尚存的史料亦可见，蔡珪对《水经注》并不是简单的剪辑摘录，而是对残本作了修订和补充，开了补遗、纠谬的先河。
早在公元9世纪，雕版印刷已成为商品，在唐代发展缓慢，直到北宋中期，重要书籍的刊印才大量出现。《水经注》的第一种刊本是成都府学宫刊本，具体年代已不可知，且早已亡佚，全书只三十卷，且经注混淆，错误颇多。第二种刊本为北宋元祐二年本，虽也亡佚，但通过明代吴琯刊本，还可一窥其貌。
从明代起，刊本流传很多，而学者们也开始根据宋明的刊本和钞本进行校勘、注疏。万历四十三年（1615年）由朱谋讳校勘的《水经注笺》是《水经注》刊本史上的名本之一。朱谋讳在校勘上花了极大的精力，改正了历来沿袭的许多错误。直至清代，许多《水经注》佳本都以此本为底本。
清朝特别是乾隆年间，对《水经注》的研究进入鼎盛时代，当时的学界名流全祖望、赵一清、戴震等人相继从事《水经注》的校勘工作，并各自撰写了专书。全祖望在其祖传校本的基础上，于乾隆三年完成了对此书的五校，之后又完成七校，他首先区分经、注两方面，为解决经注混淆引导先路。赵一清承其方法，完成《水经注释》，此书校勘精密，注疏详尽，广辑散佚，增补缺失，贡献之大，可见一斑。稍晚于赵一清的戴震，奉命于乾隆三十八年，主校《水经注》，并于次年刊行武英殿聚珍版本，这是之前任何版本无法比拟的。然而也由此引发了戴赵相袭案，震动整个学术界。
对《水经注》的研究，除了校勘注疏外，还有如钟惺、谭元春等从文学角度对《水经注》中词章的研究；黄宗羲、顾炎武、顾祖禹、胡渭等从地理角度对《水经注》内容的研究等等。由此，对《水经注》的内容、词章、体裁、版本、作者生平、引用文献等的研究逐步发展成为一门专门的学科，简称郦学。这与研究《红楼梦》而产生“红学”一样，只不过郦学渊源比红学早一千多年。
（二）近现代的郦学研究
清末和民国初年，郦学研究陷入僵局，除了由于对《水经注》的校勘工作已登峰造极，甄于完善，后人难以超越外，戴赵相袭案的论战牵涉了大多数学者的精力，如杨守敬、孟森、余嘉锡、郑德坤、森鹿三等知名学者都牵涉在内。此时期虽然文章和函札不断，但大都不涉及《水经注》本体。此论战牵涉之广，时间之长，削弱了对《水经注》研究的力量，对郦学研究损失之大，难以估计。
当然，也有一些学者远离论战，潜心著述，发表了一些成果。如范文澜的《水经注写景文钞》、丁山的《郦学考序目》、岑仲勉的《水经注卷一笺校》等等。
这一时期，成果最大的当属杨守敬。杨守敬先后撰写了《水经注疏》《水经注疏要删》《水经注图》等著作。
杨守敬为研究《水经注》进行了艰难的长途实地考察，并在此前作了大量的学术准备，为《水经注》的总结性研究奠定了深厚的基础。他著《禹贡本义》《汉书地理志补校》，以溯其源；撰《三国郡县表补正》，以考其世；著《隋书地理志考证》，以究其委。光绪三十一年（1905年）又将《水经注疏要删》先行刊布发行，继之又于宣统元年（1909年）刊刻《水经注疏要删补遗及续补》，并由此赢得了巨大的学术声誉，当时学者名士推崇他的研究是“旷世绝学，独有千古”。杨守敬与其得意弟子熊会贞一道，对《水经注》进行了全面、细致的注释和疏通，从逐一检出注语出处入手，注于书眉行间。此书其篇幅之浩大，征引之广博，考订之精详，令以前的所有研究《水经》的著述逊色。然而，在旧中国，《水经注疏》却一直未能出版。
在修改《水经注疏》的同时，杨守敬还和熊会贞一起完成了《水经注图》的编绘工作，该稿依据《水经注》的内容分区制图，以朱墨套印，便于分清古今的地名。该稿于1905年刊印，全套八册，蔚为大观。1954年，蜚声中外的学者顾颉刚先生在编绘《中国历史地图集》时曾盛赞《水经注图》为“我国历史地图里面空前的杰作，我们在编制时常需参考”。由此可见，《水经注图》在我国地图史上的重要位置。
中华人民共和国成立后，命运多舛的《水经注疏》终于于1957年由北京科学出版社影印出版。中国台湾方面，20世纪50年代初期由台北中华书局将其影印出版。由于出版匆促，以至书内错误百出，钟凤年先生又对此书进行了精当的校勘，写成了七万言的《水经注疏勘误》。
杨守敬和熊会贞对《水经注》的研究可以说是对乾隆以来郦学研究的全面总结和发展，他们的研究成果达到了登峰造极的地步。著名学者顾颉刚在《当代中国史学》中评述清人地理学研究时说：“守敬实集清代三百年来《水经注》研究之大成，其专心致志真可惊也。”与杨同一时代的国学大师罗振玉曾将杨守敬的“地理学”、段玉裁的“小学”、李善兰的“算学”推尊为清代三“绝学”。
建国后，《水经注》的研究工作发生了重大的改观，学术界日益关注《水经注》本身的科学价值，而对于郦道元本人的研究也得到了重视。如辛志贤的《郦道元籍贯考辨》、赵永复的《郦道元生年考》、刘荣庆的《郦道元遇难地小考》、谭家健的《郦道元思想初探》等等。随着对《水经注》实用性的关注，《水经注记载的植物地理》《水经注记载的城市地理》《水经注与内蒙古地理》等文章陆续发表。尤其从七八十年代起，成果更为可观，研究的成果明显增加，一些新的研究方法和研究手段也在勃兴，学术界正在利用郦道元留下的宝贵财富从各个领域进行研究。
这一时期，中国台湾、香港的学者对郦学亦有不少的研究成果。
台湾这一时期研究成果最重要的是1971年由台北中华书局出版的《杨熊合撰水经注疏》一书。由于《水经注疏》最后定稿本已不知下落，所以此本是现存最为接近最后定稿本的了，可见其珍贵程度。
台湾的另一重要成果是《胡适手稿》的陆续发行。胡适这位文豪研究郦学的目的是为了重审戴赵相袭案，为戴震这位同乡翻案，这当然没达成，但他也为郦学作出了一定的贡献。胡适十分强调版本的作用，他收集了《水经注》各种刊本和钞本，曾举办过《水经注》版本展，搜罗的版本之全，无人能比。他还对各种版本作过考证，这些都有益于郦学的研究。
香港已故学界名宿吴天任是著名的郦学家，《杨惺吾先生年谱》是他的郦学研究名著，谱主即为杨守敬。《杨惺吾先生年谱》围绕《水经注疏》这个学术核心，在《邻苏老人年谱》的基础上，对谱主的事迹作了大量的增订，对近世“郦学”的重要事件亦作了详细辑录，并对疏校《水经注》的多宗学术公案进行了讨论。
1991年由台北艺文印书馆出版的《郦学研究史》一书，是吴天任教授近年来郦学研究的又一部力著。该书是对郦学研究的全面而系统的总结，凡是古今中外涉足于郦学研究的学者，都被汇集到该书中来。此书涵盖了与《水经注》有关的全部时间跨度和所有的内容，更值得一提的是，还提出了今后《水经注》研究的方向，应引起学术界的重视。
由于《水经注》这部传世之作，声名远播，早在清代，国外的一些学者就已开始对其研究，并且发表了一些著作，如法国汉学家沙畹的《魏略所见之西域诸国考》；日本森鹿三的《水经注所引之史籍》《水经注（抄）》等等。可见《水经注》在世界上影响的深远。它的作者更是受到世界学者的推崇，日本学者认为郦道元是“中世纪世界上最伟大的地理学家”。原德国柏林大学校长、国际地理学会会长李希霍芬（1833—1905年）称郦道元是“世界地理学的先导”，如此赞誉，郦道元当之无愧。