通惠河是元明清三代著名的运粮河，为北京城的发展做出了突出的贡献。
元代郭守敬首凿河渠
都城用水历来是头等大事，辽金时期北京城规模小，由莲花池供水。元代废弃金中都城，在其东北建大都城，宫廷、人畜、园林、漕运等城市用水量大增，成为一个突出的矛盾，元代科学家郭守敬解决了这个问题。北京作为都城吃粮是件大事，北京人员马匹多，所缺粮食由江南产粮区通过京杭大运河运到通州，再由通州运至京城。通惠河是郭守敬首凿的运河。郭守敬经详细勘察，引昌平白浮泉水，循西山之麓，修堤筑堰，与一亩泉、榆河、玉泉诸水汇合，至瓮山泊（今昆明湖），由和义门（今西直门）入城至积水潭，复东折而南，过文明门（今崇文门北，南水门），经三里河，过大通桥，至通州高丽庄（今张家湾镇大高力庄）。至元二十九年开工，三十年告成。总长164华里，每十里一闸，蓄水通舟，共置闸24座，置桥156座，忽必烈皇帝赐名通惠河。文明门以下每十里建双闸，因水量充沛，运粮船可直达京城积水潭码头。运粮船是逆水行舟，每进闸门后要关闭闸门进行蓄水，等水位升至与上闸水位相平时，前行进入上一闸。五个闸都是这样行船。由于郭守敬修建通惠河增加了漕运粮食，节省了大量人力、物力，元朝皇帝忽必烈奖给他一万二千五百贯钱。
通惠河出东便门过大通桥又名大通河、卫河。因运粮俗名里漕河。通惠河在南北京杭大运河北端，由东向西通往都城，称为京杭大运河的龙头。通惠河经历了700多年的沧桑，在历史上发挥过重要作用。它立下了汗马功劳，一年运粮200多万石，最多达450多万石。
通州至都城有40多华里，原来江南之粮运到通州后，除由坝河运输外，还要通过陆路用人力、畜力搬运。由金代至清代都对都城运粮绞尽了脑汁，采取了许多措施。金代先引永定河水济漕至通州，因河流湍急、泥沙淤积失败。后来又引高梁河、玉渊潭水济漕，获得成功，因河道建置闸门，而称闸河。元代北京作为大都城，对粮食需求更加迫切。郭守敬独具匠心，引昌平白浮泉水，没有直线向东南引，而是向西南走山路，绕了一个大弯，至瓮山泊，再导水向东南流，这样可以汇集更多的水源，还可以通过瓮山泊调节水量，瓮山泊是北京最早的水库。因为直线引水要经过沙河、清河的河谷地带，泉水会急剧淌走。
明代改道，清代沿用
明清时期的通惠河的走向、长度、运粮过闸方式与元代是不同的。元末明初由于战乱，白浮泉引水渠遭到破坏而停用，明代嘉靖、清代康熙、乾隆年间都重修了通惠河。明代将后门桥东之通惠河圈入皇城，通惠河因此改道。明代废弃了白浮堰引水渠，引玉泉山水，将昆明湖做为通惠河源头，经长河于西直门入北护城河，经德胜门入什刹海，再入北海、中南海，经天安门金水河桥至东便门大通桥入通惠河。明清时期通惠河由东便门大通桥至通州，所以通惠河也称大通河。
明清时期通惠河运粮十分艰难，因水量不足运粮船不能直达京城，要分段递运。因北京比通州高，为了蓄水行舟，通惠河设五处闸门，东便门外大通桥为头闸，庆丰闸为二闸，高碑店（平津上闸）为三闸，花园（平津下闸）为四闸，普济闸为五闸。粮船只能在闸与闸之间行舟，粮船到闸口，不能过闸，每至闸门都要人工搬运粮食，先后由人工搬运五次才能抵京。明代通惠河各闸设有公馆、闸官、闸吏、役夫。通惠河每闸有驳船60只，闸夫100名。明清两代在二闸口设官执掌，置君粮户24家，专司漕运，每户配一条8.4丈运粮官船，每船每次载295石粮，由驴拉纤。
由于海运和铁路的发展，清光绪二十六年通惠河停止漕运，前后使用600多年，完成了南粮北运的历史使命。
