土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖。
土方开挖按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖分类。在水利工程中，土方开挖广泛应用于场地平整和削坡，水工建筑物（水闸、坝、溢洪道、水电站厂房、泵站建筑物等）地基开挖，地下洞室（水工隧洞、地下厂房、各类平洞、竖井和斜井）开挖，河道、渠道、港口开挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料开采，围堰等临时建筑物或砌石、混凝土结构物的拆除等。
土方开挖施工，包括松动、破碎、挖装、运输出渣等工序。石方开挖，除松软岩石可用松土器以凿裂法开挖外，一般需以爆破的方法进行松动、破碎。人工和半机械化开挖，使用锹镐、风镐、风钻等简单工具，配合挑抬或者简易小型的运输工具进行作业，适用于小型水利工程。有些灌溉排水沟渠的施工直接使用开沟机，可以一次成形。大中型水利工程的土石方开挖，多用机械施工。
土方回填是基坑工程后一道工序，为保证填土的强度和稳定性，应正确选择回填土料和填筑方法，保证回填施工质量。施工前应检查基底的垃圾等杂物清除情况，测量基底标高、边坡坡度，检查验收基础外墙防水层和保护层等。
在土石方工程开挖中，有时由于地形复杂，会发形变换点未能加测坡口桩的情况，或因施测人员对内业图纸不熟悉，造成放样数据不准确等，这均会导致放样方法不准确使边坡超挖欠挖严重，或者边坡开挖后使设计的落石平台无法形成，只能一挖到底。