Le canal des Vosges est la branche sud de l'ancien canal de l'Est, qui reliait la Meuse et la Moselle à la Saône. La branche nord est plus généralement nommée canal de la Meuse.

Le projet de relier la Moselle et la Saône est déjà imaginé durant l'Antiquité par les Romains. En 1795, c’est François-Michel Lecreulx qui fait resurgir l’idée de réaliser un canal de la Moselle à la Saône, et enfin 1828, par Cordier, ingénieur des Ponts et Chaussées. Jean Philippe Lacordaire, également ingénieur des ponts et chaussées, réétudie en 1840 la faisabilité de construire un canal destiné à joindre la Saône à la Marne et en 1843 un projet destiné à joindre la Saône à la Meuse, à la Moselle et à la Meurthe (tracé qui avait pour ambition de rejoindre la Saône à hauteur de Jussey). Le projet se concrétise au lendemain de la défaite de la France face à la Prusse en 1870. Il devient impératif de continuer à faire transiter des marchandises du nord (depuis la Belgique) au sud malgré l'annexion de l'Alsace et du département de la Moselle par le voisin allemand.

Le 15 avril 1871, l’État commande une étude sur la création d'un canal reliant la Moselle à la partie supérieure de la Saône. Le 1er mai 1872, une commission nationale et les conseils généraux des départements concernés par ce projet valident la proposition de Frécot, ingénieur des Ponts et Chaussées. (Le Conseil général de Haute-Saône le valide le 27 octobre 1871 sur le rapport de M. Barrat et approuve le 24 août 1873 l'organisation du syndicat, présidé par le général Chanzy de 1871 à 1873, puis par M. Varroy jusqu'en 1880, puis par M. Salmon jusqu'en 1881) L'avant-projet de celui-ci propose de contourner les territoires lorrains perdus suite à la guerre de 1870. Les membres adjoints à la commission interdépartementale au titre de syndics suppléants pour la Haute-Saône sont : de 1871 à 1873, M. Jobard, maire et conseiller général du canton de Gray; de 1873 à 1877, M. Courcelle, banquier, conseiller général du canton de Vesoul et M. Martelet, banquier, conseiller général et maire de Lure; de 1873 à 1880, M. Boissaux, conseiller référendaire à la Cour des comptes, conseiller général de Rioz; de 1877 à 1881, M.Ricot, ingénieur des ponts et chaussée, maître de forges, conseiller général du canton de Vauvillers et député et M. Noblot, industriel du textile, conseiller général du canton d'Héricourt. L. Viansson qui en est nommé secrétaire en sera aussi le chroniqueur ultérieur et nous empruntons ici à son très détaillé compte-rendu publié en 1882. La loi entérinant la construction du canal est votée le 24 mars 1874, et sa promulgation par le président de la République de Mac-Mahon, duc de Magenta est publiée au JO du 29 mars de la même année. Elle est reconnue d'utilité publique. L'ingénieur Frécot est nommé ingénieur en chef-directeur du service. Pour la Haute-Saône, (dites 5ème section) l'ingénieur en chef Pugnière, (qui dirige aussi la 4ème section des Vosges) est assisté de l'ingénieur Travelet accompagné de sept conducteurs et cinq agents secondaires. La durée de réalisation du projet est estimée à huit années pour une dépense de 65 millions de francs. Les départements traversés se constituent en syndicat et doivent avancer la somme à l’État. Les travaux débutent en 1875. Le 5 aout 1879 est votée la loi Freycinet concernant la modernisation du réseau national existant au gabarit dit Freycinet (les écluses à sas feront 39 mètres de long et 5 mètres 20 de large, pouvant accueillir des péniches de 300 à 360 tonnes) et la création de trois nouveaux canaux dont celui de la branche sud du canal de l'Est. Les différents lots des travaux hauts-saônois sont approuvés et adjugés entre le 14 juillet 1876 et 5 août 1881, entre le km 426.5 et le km 480 à Port sur Saône.

La branche nord est la plus longue mais la moins complexe car elle consiste en la canalisation de la rivière (de la Meuse).

La branche sud (actuel canal des Vosges) commence à la jonction entre le canal de la Moselle et la canal de la Marne au Rhin-Est. Elle débute à Neuves-Maisons dans le département de la Meurthe et Moselle et s'achève à Corre, point de jonction entre le canal et la rivière de la Saône. Il est intéresser d'observer qu'en 1874, lors de la rédaction de l'avant-projet, Frécot planifie un tracé jusqu'à Port-sur- Saône et non Corre, qui est désormais la limite administrative du canal. En effet, la section de Corre à Port-sur-Saône, ne figurait pas dans la loi de 1837 portant sur les travaux d'amélioration de la Saône. Construit à partir 1884, le canal est mis en service en 1887.

En 1965, des plans d'avant-projet de liaison fluviale Mer du nord - Méditerranée par Saône sont dressés, conformément au gabarit européen. Une décision ministérielle du 19 septembre 1967 autorise l'ouverture d'une enquête préalable à la déclaration d'utilité publique. Les plans sont modifiés le 12 févier 1968.

Depuis les années 2000, le chemin de halage longeant le canal est progressivement transformé en voie verte afin d'accueillir cyclistes et promeneurs.