至元十六年（1279年）升济宁府为济宁路，辖巨野、金乡等7县及济州、兖州、单州3州（共领任城、嵫阳、嘉祥等9县），治巨野。自此济宁路基本稳定，辖境涵盖今济宁市大部分县市区（汶上隶属东平路），可视为济宁市之雏形。至正八年（1348年），撤济州，移济宁路治于任城。此后，济宁或为州，或为府，或为县，治所皆在任城，任城遂称济宁以至于今。蒙古灭金后与南宋在东部对峙于淮河一线。为军事需要，元宪宗七年（宋理宗宝祐五年，1257年）济州掾吏毕辅国在堽城筑坝，引汶水入洸河，流经任城，于城南入泗河，以济漕运。S