经过春秋战国社会的大变动，秦汉时期形成一个大一统的局面。随着领土范围的扩大，社会经济的发展，反映在水神崇拜方面，秦汉时期除了继承周代的一些特点外，又有自己的一些新变化。这个时期的水神崇拜可以说是一个承上启下的重要时期。秦汉时期水神崇拜主要表现有：
一、水神崇拜对象的变化
秦汉时期水神崇拜的一个重要变化是南方水神地位的提升。由于秦汉的统治范围扩大，对南方地区统治的加强，南方地区的水神也逐渐纳入到国家祭祀行列中来，而且对中原文化也逐渐产生影响。
江水和沔（汉）水在秦朝时是官方祭祀的主要的南方地区的河流。秦朝时规定“河，祠”“江水，祠蜀。亦春秋泮涸塞，如東方名山川。”这表明，这些南方地区的河流已纳入到中央神祠系统中来。同时，他们的地位也逐步得到提高。
在汉代，汉文帝十三年规定对汉水的祭祀增加祭品，“其河、揪、汉水加玉各二。”汉宣帝时也提高江水的祭祀规格，而且祭祀的地点从以前的蜀地改为长江下游的江都。宣帝神爵元年制诏太常，将长江的祭祠规格升为一年四祠，成为仅次于黄河五祠的河流。这表明长江的宗教地位上升了，南方水神也逐渐受到中央宗教祭祀的重视。
同时，南方的水神崇拜也对中原文化产生了一定影响。汉武帝时，柏梁台发生火灾，史载汉武帝采用越巫勇之的建议，建了一个更加高大的建章宫来胜服火灾。《青箱杂记》也提到汉武帝在重建柏梁台时采用了越王的建议，用了水神鱼虬作为保护神。“鱼虬”是南方地区信奉的一种水神，有极大的神力，能够喷浪降雨。
汉武帝在重建柏梁台时用其像来防止火灾，而且在以后的建筑中被沿用下来，这说明了南方的水神崇拜对中原文化产生了一定影响。这也是当时南北文化交流和融合的一个表现。
二、水神职能的变化
秦汉时期水神的职能方面，除了保留有周代左右云雨、作祟致疾等一些职能外，助战、盟誓这种职能比较少看到了，而控制洪水和影响交通的作用却有了更多的记载。水神左右云雨的职能在秦汉时期也有所体现，汉人认为它对农业生产影响巨大。
所以发生大旱时就有很多向水神祈求的记载。《后汉书左周黄列传》载，最高统治者在发生大旱时向水神祈雨，不但亲自祈雨，还要求地方官员对水神进行祭祀、祈祷，以求水神能降雨。地方官员在发生大旱时也往往向水神祈求，甚至通过自焚的方式以感动水神。
水神作祟致疾这种职能在秦汉时期也存在，《华阳国志蜀志》载，“邓都县多恶水，水神护之，不可污移及沉乱发，照面则使人被恶疾。”可见，秦汉时期的人们也认为水神影响人们的健康，所以有时发生疾病时都会祭祀水神，以得到它的福佑。
控制洪水也是水神的一项重要职能。人们一直认为洪水的发生与水神有很大的关系，故神话传说中就有共工怒触不周山而引发洪水，在商代也有卜问水神是否会发大水淹没商人的居住地的卜辞。可以看出，人们很早就相信水神具有控制洪水的本领的。
在两汉时期，水神的这一权能得到更多的体现。以对黄河水神的祭祀为例，因为洪水的发生而祭祀河神的，从现有的史料看，春秋战国时期的例子比较少。而在两汉时期，因为黄河决溢而对河神进行祭祀的有了更多的体现。
人们认为洪水的发生与水神有很大关系，所以发生洪水时人们往往祭祀水神。《史记河渠书》就记载了汉武帝对河神的祭祀。汉武帝时，黄河之子决口改道，屡塞屡坏汉武帝为了堵塞决口，亲自到决口处去祭祀河神。这是最高统治者为了防洪而亲自祭祀河神。也有地方官员在发生洪水时对水神进行祭祀。
在《汉书赵尹韩张两王传》就记载了王尊在黄河决口时祭祀水神河伯。洪水发生时要祭祀水神，这表明当时人们相信水神能控制洪水的，于是通过祭祀水神来祈求洪水的退去。这一时期关于发生洪水而祭祀水神的增多，与黄河多次发生决溢是密切相关的。
据统计，两汉时期黄河决溢就有18次。虽然不能与唐以后的黄河决溢次数相比，但却比以前有记载的要多。而在两汉黄河水患中，尤以西汉为多和严重。据统计，关于黄河决溢的记载，西汉有13次，东汉只有5次。
这与秦和西汉时代推行“实关中”和“戍边郡”的移民政策有很大关系。由于黄河中游的草原大量开垦成农，造成严重的水土流失，促成输入黄河的泥沙增多，从而使黄河下游河床明显地有所抬高，也就容易造成黄河频发水灾。另外，水神对交通的影响在这个时期得到更多的体现。
在《后汉书邓张徐张胡列传》中就记载伍子胥作为吴越地区的水神影响着当地的水上交通。《太平御览》卷六十引谢承《后汉书》也有相关记载，“吴郡王闳渡钱塘江，遭风船欲覆，闳拔剑斫水，骂伍子胥，水息得济。”在水上遇到危险，把它归咎于水神的作怪，或祈求或反抗之，都说明人们相信水神能左右水上交通安全的。
关于水神影响水上交通，在考古发现中也有相关的证据。在广东珠江三角洲就发现《古越人平安海航祈祷图》的岩画，画面形象地反映了古代越人航海前祈祷神灵保佑海上航行平安的情景。这表明由于人们通过水上的交流越加频繁，也越加赋予水神的这种神力，把在水上航行的安全寄托于水神的保佑上。
秦汉时期水神职能的变化，与社会发展是密切相关的。左右云雨的职能的保存是因为农业生产对水的需要，所以使水神的这项职能保持着强大的生命力。而助战、盟誓的减少表明社会趋于和平与稳定，水神的这种职能也少为人所提及。
由于人类活动的影响，黄河决溢增多，故水神控制洪水的职能也在这时期被人们尊崇，对其的祭祀也增多。而且由于水上交通的需要，水神影响水上交通的职能也为人们所