据《通县水利志》，凉水河通州区境内流域面积263平方公里，排洪能力460立方米每秒。原以泉水补给为主，后以莲花池为源后，补给多来自于工业废水。

凉水河原为港沟河支流。港沟河形成于清代，光绪九年（公元1883年）运河右岸苏庄北河堤决口，洪水直入此河，河口宽大如港，愈远愈窄，得名港沟河，1914年将河口堵闭。历史上，港沟河北起张家湾与玉带河相连，流经漷县、田村、前元化出境，在通县长26公里。凉水河汇入港沟河后，流量加大，河床日渐淤高，形成半地上河，凉水河排水受阻，经常为患。为减轻港沟河排水负担，1955年治理凉水河，将港沟河上段（张家湾至许各庄）做为凉水河下段治理，凉水河于榆林庄入北运河。港沟河的起点南移至许各庄，在通县境内长18公里，流域面积104.88平方公里。1958年通县利用港沟河上端河槽修建漷县水库，1961年凤港减河建成后又把港沟河在通县西黄垡附近截断，河道用土堵闭，港沟河上段之水与凤港减河之水汇入北运河。港沟河起点再次南移至军屯，河道长8.8公里，流域面积85.7平方公里。1970年冬，市东南郊治涝工程指挥部组织通县民工，疏浚港沟河（即开挖排污河），设计流量50立方米每秒，相当于20年一遇。为防止污水由凤港减河流入北运河，在军屯凤港减河上建拦污闸，在拦污闸上游右侧港沟河起点建污水进水闸，设计流量50立方米每秒。

肖太后河，属北运河水系，凉水河支流，位于通州城南。其源于北京市左安门东南，经朝阳区南磨房、十八里店、双桥，于台湖乡口子村进入通县境界，向东流经台湖乡朱家垡，梨园镇将军坟，张家湾镇大高力庄、立禅庵，于张家湾镇东注入凉水河。河道全长21公里，流域面积81平方公里。其中通县境内河道长9公里。河床均宽31米，河底均宽8米，流域面积20平方公里，排洪能力为55立方米每秒。有村庄13个，防洪除涝面积2万亩。

凤河，属北运河水系，位于通县南端，是东南郊地区一条主要排水河道。其源出于大兴县南苑地区，于永乐店区临沟屯入通县境界。流经永乐店南部地区，在小甸屯村东出通县境，进入河北省安次县、天津市武清县，于大魏庄纳入港沟河；然后继续东南流向，经泗村店西南折入龙凤新河，后注入北运河。凤河在北运河入口以上，原河道全长为60公里，流域面积2670平方公里。为减轻下游龙凤新河的排水负担，河北省与北京市于1957至1960年，先后开挖了新凤河，把凤河上游段改道引入凉水河。凤河在北京市境内长为45.3公里，流域面积388平方公里。其中，在通县境内河道长为11公里，堤防长20公里，河床均宽69米，河底均宽45米，流域面积90平方公里。

岔河，位于大兴县东部。源于魏善庄乡赵庄子村西北七干闸，流经沙窝营村西入凤河，全长18公里，控制流域面积为56平方公里。沿河建有节制闸4座、桥13座、跌水5座。

旱河，位于大兴县东部。凤河的一条主要支流，起源于魏善庄乡羊房村北，途经5乡，至蒲洲营入凤河。全长17.1公里，流域面积为57.4平方公里。最大设计流量为45.9立方米/秒。沿河建有节制闸3座，桥17座，倒虹吸2处。

玉带河，属北运河水系。1970年以前为凉水河支流，位于通州镇南部，又名护城河。北起通惠河，流经土桥，于张家湾镇入凉水河。1970年以后改道于梁各庄入北运河。河道全长14.1公里，河床均宽10米，河底均宽4米，流域面积10平方公里，流经通镇、城关、梨园和张家湾等地区。有村庄13个，防洪除涝面积1.5万亩，两岸绿化植树2万株，是一条排放城市雨水和下游溉灌的河流。

在历史上，玉带河为明代所挖的护城河，引通惠河水，自新城西门外南流，经新城西门、南门、旧城南门，与东水关流出的通惠河汇合南流，流经南浦闸，至张家湾与凉水河汇合后入北运河。当时入通州诸仓的漕粮，即循此水道至通州城东的土坝，然后，沿护城河或至旧城南门储入通州中仓，或到新城南街储入通州西仓。

马草河，位于丰台区境内，自东向西，经玉泉营、马家堡汇入凉水河，全长12.2公里，控制流域面积33平方公里。排洪流量可达56.4立方米/秒。下游与南三环路平行。河道建桥共28座。

水衙沟，位于丰台区卢沟桥乡境内。流经郑常庄、六里桥汇入莲花河，主沟长7.3公里，控制流域面积15.5平方公里，系排水渠道。下游在六里桥以下已建成底宽10米的方涵。

大羊坊沟，水名。位于北京市东南郊。起自朝阳区左安门外饮马井，向东南流经通县后转向南流，在大兴县汇入凉水河，全长13.5公里，宽12—20米，流域面积18平方公里。中下游段已得到治理。

新凤河，属凉水河支流，自大兴县芦城乡立堡分水闸流经该县5个乡镇，在烧饼庄汇入凉水河。全长27公里，流域面积134.5平方公里，最大设计流量135立方米/秒。沿河建闸5座、桥17座。

马草河，位于丰台区境内，自东向西，经玉泉营、马家堡汇入凉水河，全长12.2公里，控制流域面积33平方公里。排洪流量可达56.4立方米/秒。下游与南三环路平行。河道建桥共28座。

大井沟，地处卢沟桥乡中部，沿着广安路的南侧，西起西五里店，东至六里桥，汇入市政方涵入莲花河。全长4.5公里，流域面积3.2平方公里，过水能力2立方米每秒，沿途经过五里店、大井、小井、六里桥等。大井沟从大井至六里桥段为底宽3.0米、沟深1.9米、复土埋深0.6～1.0米的方涵，比降1‰，出口高程43.32米。现淤积严重，排水不畅。方涵每隔200米设一个边长1.0米的方形进水口，共15个。另有钢筋混凝土桥6座，桥孔为1.7米×2。

丰草河，原起源于丰台镇西程庄子，向东经丰台镇，至柳村过铁路涵洞，到草桥进入马草河，合流后至马家堡汇入凉水河，合长11公里，自然坡度1/1100。1972年，对丰草河进行治理，在柳村附近改变原来走向，不再经过铁路方涵入马草河，而是直截往东在万泉寺铁路桥附近汇入凉水河，全长7.8公里，其中明河4316米，暗涵3474米。为了区别于原丰草河，1972年后直截汇入凉水河的丰草河称为新丰草河。

旱河，西起京开公路，向东流经马家楼，镇国寺、跃进村、四顷三等村，在角门东汇入凉水河。全长5.3公里，流域面积8.5平方公里，出口过水能力4.72立方米每秒。

小龙河，源起槐房北，经南苑、东高地，在树桥村进入大兴县，经庑殿村，在朝阳区的小红门汇入凉水河。全长7.7公里（区内长度4.4公里）。流域面积38.84平方公里（区内30平方公里），下游出水口过水能力22.3立方米每秒。小龙河不但是南苑乡的主要农田排水河道，还是右安门灌渠的退水渠，更重要的是担负着南苑和东高地的城镇排水任务。1980年代以后，河道污染严重，河水变黑，恶臭，两个街道的居民要求治理的呼声很高。为此区政府在1986年专题进行研究，决定修建市政下水管道，方向基本平行小龙河，1987年开工，1989年竣工投入使用，两街道的生活及工业污水从此便排入地下管道，小龙河的水质恶化问题有所好转。新南排水沟是小龙河的主要支沟之一，西起花乡乡新发地村东的海子墙，经范庄子，在南苑中学附近汇入小龙河，全长2.66公里，集水面积5.23平方公里。

凉水河流经南苑皇家园林，乾隆皇帝多次跨越、视察、治理凉水河，写有《凉水河》诗，诗碑恭立于大红门外永胜桥（今大红门桥）东凉水河北岸，已无存。

20世纪50年代、60年代、90年代多次对凉水河进行了治理，并新建改建20多座桥梁。原有石桥都改为钢筋混凝土结构桥。1991年冬至1992年夏整治凉水河，拆除旧桥，建了新桥，北京市水利局并建“九孔闸纪念碑”、“珊瑚桥纪念碑”。

1950年代初，按照龙凤河水系研究小组的规划意见，对凉水河全线进行疏挖治理。1954年初，河北省和北京市共12个县、区的5000名民工曾进行开挖，后因资金不足，华北行政委员会令停工。其后，经水利部正式批准，主河道按十年一遇排水标准疏挖。上游莲花河直接汇入凉水河，万泉寺桥处凉水河设计流量55立方米每秒。1955年4月1日再次开工，主河道由北京市上下水道工程局负责施工，当年汛前完成土方工程，其余工程年底前全部结束。共完成土方98万立方米，新建和改建桥梁28座、涵洞2处、过水路面3处，工程总投资130万元。马驹桥以下河段及配套工程由河北省通县专区组织施工，1955年3月底开工，年底前全部结束，工程总投资485万元。

1959年汛期，凉水河流域平均日降雨200毫米，约相当于二十年一遇降水频率，超过了1955年治理标准，加之沿河建筑物阻水，致使洪水漫溢，东南郊一片汪洋，农田受灾面积26万亩，占流域内总耕地的一半以上。通过大红门处的洪水流量约120立方米每秒，超过设计流量一倍。

1960年1月下旬，根据“北四河规划纲要”精神，北京市决定再一次对凉水河进行全线疏挖治理。在市减河工程指挥部领导下，分设通县、大兴、丰台、朝阳4个指挥部负责施工。但因工程仓促上马，规划不落实，省市之间、上下游之间排水问题未能协商一致，开工不久就中途停工。

1961年4月，市市政工程设计院，结合国家经济情况重新提出整治凉水河设计方案，同年5月初，由市减河工程指挥部负责动员市公安、财贸口职工及大兴、通县部分民工共15000人进行施工，汛前完成土方工程，大部分工程年底前结束。

凉水河整治后，下游排水条件有所改善，但大红门以上河道断面仍然窄小，且多淤塞，加上大红门闸阻水，河道行洪标准很低，如遇大水，不仅丰台区菜田遭受涝灾，城市排水受阻，也要蒙受灾难。此外，河道内城市污水排入量日渐增多，加重了沿河土地、农作物以及民用水源的污染。

2000年前后，凉水河水质为劣五类，北京市主要河流干线曾有469个污水口，凉水河流域就占了86个。北京市不断加大凉水河污染治理力度，并启动凉水河综合治理工程。到2021年，凉水河亦庄段实现了水清岸绿。凉水河北京经济技术开发区段（亦庄）已成功入选全国首批17个国家级河湖示范段，是北京市唯一的全国河湖示范段。

2021年1月，北京生物多样性保护研究中心在凉水河亦庄段进行冬季鸟类调查，结果显示，从亦庄凉水河公园到通州区新河村，长度10公里的河道内，共生活43种鸟类，其中水鸟23种，数量最多的是野鸭和小鸊鷉（pìtī），各有1000余只。 凉水河水质清澈见底，长了不少潜水植物，河水流动不急不慢，深度一般在20厘米至50厘米，特别适合雁鸭等水鸟生活，河里的植物、小鱼小虾也能成为它们越冬的食物。

凉水河为农田灌溉、排放城市废水发挥过重要作用。清代乾隆三十八年疏浚凉水河八千余丈（约27公里），并修建桥闸九座，在原有灌溉稻田面积数十顷的基础上，又新辟稻田面积九顷多。南苑公社（今南苑乡）于20世纪60年代在凉水河南岸建了右安门、马家堡两座大型扬水站。安装轴流泵8台，配套电机10台共600千瓦，抽水能力5.3立方米每秒。从扬水站往南修三条干渠，长19.52公里，其中铺直径1.25米的钢筋混凝土管线14.52公里，灌溉花园、右安门、马家堡、新宫、槐房、南苑六个大队农田，灌溉面积一万亩左右。在大红门闸修建了凉水河引水灌渠，灌溉红星公社和南苑公社大红门村10多万亩土地。随着城市化进程的发展，这些扬水站、引水灌渠已完成历史任务，退出历史舞台。

右安门灌区，始建于1964年，当时灌区的范围很小。1966年在凉水河右岸右安门外安装16吋轴流泵3台，当年浇地3000亩。1969年10月开始，先后两次改建，安装20吋轴流泵6台，提水能力3.6立方米每秒，设计灌溉面积15000亩。

1971年，对灌区做最后一次大的改建，成为南护城河城市污水的尾闾工程。由于充分利用姚家井泵站（市政污水泵站）抽升污水的水力条件，污水通过压力管道均能达到自流灌溉的目的。设计污水量近期0.6立方米每秒，远期1.2立方米每秒，计有花园、右安门、马家堡、新宫、槐房和南苑六个大队受益。尾闾污水退入新宫水库（2号小库）入小龙河汇入凉水河。

在确定干线时，本着少占地、可自流的原则，根据地形和已有旧渠的位置，采用混凝土管道（要求承受压力4～6米）和明渠，达到自流灌溉和输送污水的目的。

1971年以后，对灌区又进行局部改建，干支渠基本实现了管道化。1977年灌区的渠首泵站东的洋桥西侧凉水河右岸又建了马家堡扬站，安装丰产50泵2台、14sh—28A泵2台，配套电机为80千瓦和55千瓦各2台，且建了一条马家堡干渠，从马家堡经角门到槐房东。马家堡灌区建成后，由右安门灌区管委会统一管理，算是右安门灌区的一部分。

1982年对右安门灌区（包括马家堡灌区在内）进行“三查”、“三定”时，灌区在凉水河右岸共安装20吋轴流泵8台，14sh—28A型泵2台，配电机10台，共600千瓦，提水能力为5.3立方米每秒。干渠3条（后来，右安门灌区干渠又铺设了一条直径1.25米的钢筋混凝土管复线，直到任庄子北，故以2条干渠计，还有马家堡干渠），长19.52公里，其中14.52公里为地下管道。支渠32条，长22.8公里，全部为地下管道或明渠衬砌。灌区兴建，总计动土方30.3万立方米，混凝土0.3万立方米。总投资240万元（均为公社自筹）。总用工52万工日。当时灌区管理人员22人。

随着城市建设和乡镇企业的发展，占用耕地日益增多，灌区的有效灌溉面积逐年减少。根据市水利局有关文件和灌区的实际情况，1979年区水利局将灌区的设计面积修改为12000亩。1980年代以后，城、乡建设占地速度加快，1984年灌区实灌面积还有8120亩，到1990年实灌面积只有5374亩，管理人员还有13人。

凉水河隋朝开凿，为一古河道，名永济渠、御河、萧太后护城河，隋唐时期为主要水路交通运输线。现代北京隋朝时属涿郡，涿郡为兵马粮饷的集结之地，其以显赫的军事地位闻名于世。《北京市丰台区志》记载：隋大业四年“正月，发河北诸郡民男女百余万人开永济渠。又连接卫河通桑干河（现代永定河，此段为北京城南凉水河），直达蓟城南”。《日下旧闻考》记载隋朝皇帝杨广曾坐船过凉水河：大业“七年二月，帝自江都行幸涿郡，御龙舟渡河，入永济渠。夏四月，车驾至涿郡之临朔宫”。唐代北京名蓟城，仍为军事重镇和贸易中心，永济渠仍为主要水路交通。金代凉水河为金中都南城墙护城河，城内废水由水关（今右安门外有水关遗址）排入凉水河。