黃河故道，本是自西向東流去，但從宋仁宗嘉祐年間起，黃河多次決口，河水北流入海。對此，朝臣內部分為兩派意見：一派主張順應地勢，讓河水繼續北流；一派則主張“回河”，在澶淵一帶堵塞決口，使黃河水回歸東流。從此“回河”之爭持續了數十年。黃河水時而北流，時而東歸，而水患依然：宋神宗元豐五年（1082），黃河再次決口北流。至哲宗元祐元年（1086），屢次泛濫成災，朝廷又重視黃河問題。秘書監張問“請於南樂大名埽（sào）開直河並簽河，分引水勢入孫村口，以解北京向下水患。”於是第三次回河之爭又起。
當時大臣文彥博、安燾、呂大防和都水王令圖、王孝先、吳安持、李偉等竭力主張河水東流；而右相範純仁和蘇轍、曾肇、王存等則主張維持河水北流，反對回河。元祐三年六月，皇帝降詔：“黃河未複故道，終為河北之患。王孝先等所議，已嚐興役（已經開工），不可中罷。宜接續工料，向去決要回複故道。三省、樞密院速與商議施行。”皇帝主張回河，且已降詔要求施行，麵對回河加速之勢，蘇轍向哲宗連上數疏，極力反對。蘇轍認為：“議複故道，事之經歲。役兵二萬，聚梢樁等物三十餘萬。方河朔災傷困弊，而興必不可成之功，吏民竊歎。”“今小吳決口，入地已深；而孫村所開，丈尺有限，不獨不能回河，亦必不能分水。況黃河之性，急則通流，緩則淤澱，既無東西皆急之勢，安有兩河並行之理？縱使兩河並行，未免各立堤防，其費又倍矣。”他又針對黃河北流會導致“禦水湮滅失饋運之利”“恩、冀以北，漲水為害，公私損耗，”“河徙無常，萬一自契丹界入海，邊防失備”的論調進行反駁，力主停止回河的工程。
元祐四年正月，朝廷降詔停止回河及修減水河。七月，冀州南宮等五埽危急。都水監仍力主回河或“二股分行”。蘇轍於八月再次上疏，認為夏秋之交雨水多，河水出岸乃每年之常事，“而李偉與河埽使臣因此張皇，以分水為名，欲發回河之議……河水一興，求無不可，況大臣以其符合己說而樂聞乎？”他認為應“急命有司，徐觀水勢所向，依累年漲水舊例，因其東溢，引入故道，以紓北京朝夕之憂”“至於開河、進約等事，一切毋得興功，俟河勢稍定然後議。”元祐五年二月、九月、蘇轍又兩次進言諫阻回河，並要求“罷吳安持、李偉都水監差遣，正其欺罔之罪。”但由於宣仁太後始終傾向回河，所以工程雖時作時停，進展緩慢，但至元祐七年十月，河水已大部東流；到紹聖元年（1094），“盡閉北流，全河之水東還故道。”
但黃河回複東流僅僅五年，至元苻二年（1099），黃河又於內黃決口，東流斷絕，主流又向北流，回河之舉宣告失敗。積極主張回河的吳安持、鄭佑、李偉等人均被朝廷加罪，“投之遠方”。第三次回河之爭宣告結束。
在北宋第三次回河之爭中，蘇轍無疑是扮演了反回河的主要角色。他從當時黃河水流和為患的實際情況出發，考慮到回河工程給百姓帶來的徭役和給國家帶來的財政壓力，冒著反對皇帝詔令的風險，堅決反對回河，表現了他的求實精神和政治勇氣。事實證明，在當時的曆史條件下，蘇轍的主張是可行的。