Na kazachskiej części Irtyszu znajdują się trzy duże elektrownie wodne: Ust-Kamienogorsk (Zbiornik Öskemen), Buktyrma i w Szulbińsk. Obok pierwszej z nich znajduje się najwyższa śluza na świecie o różnicy poziomów 42 metry.
Wody Irtyszu są również wykorzystywane w celach irygacyjnych. Największy radziecki projekt z tym związany zakładał odwrócenie biegu rzeki w pobliżu Tobolska, tworząc „Anty-Irtysz”, mający dostarczyć wodę do suchych rejonów Kazachstanu i Uzbekistanu. Planów tych jednak nie zrealizowano. Powstał jedynie kanał Irtysz-Karaganda, dostarczający wodę do Karagandy w Kazachstanie, a od 2002 roku także do Astany.
Również w chińskiej części rzekę wykorzystuje się do nawadniania. Wybudowano na niej trzy zapory: Koktokay (可可托海), Kalasuke (喀腊塑克) oraz Projekt 635. Ta ostatnia spiętrza wodę potrzebną do zasilenia kanału Irtysz-Karamay-Urumczi. Wykorzystanie tak dużej ilości wody z Irtyszu (nawet do 1/3 przepływu) budzi sprzeciw strony kazachskiej oraz rosyjskiej, oskarżających Chiny o nadużycia.
Historia Rozmaite ludy mongolskie oraz tureckie zamieszkiwały brzegi Irtyszu przez stulecia. W 657 roku nad rzeką stoczona została bitwa nad Irtyszem pomiędzy wojskami dynastii Tang a zachodnim kaganatem turkuckim.