北京作为首都，航运工程是其最重要的水利工程之一。金代首先利用高梁河东支水道，是记载中北京到通州最早运河。大定五年(1165年)曾组织疏浚治理，因坡度陡，河水易泄，漕运不畅通。元至元十六年(1279年)建阜通七坝，利用坝河航运，运行时船不过坝，卸装货物分段运输，称为倒载制运输。从所设坝夫船户的数字看，漕运规模很大，最大漕运量达110万石，成为大都至通州的北线运河，一直使用到元朝灭亡。以后再没有恢复，其遗迹坝河至今犹在。此外，自金大定十二年(1172年)开凿的金口河，也是利用高梁河旧道，引永定河水通漕运的。自麻峪引水，过金口人中都北濠，东至通州城北入潞水(北运河)。经考证，“金口”即今石景山发电厂院内的“地形缺口”，当时已设置闸门。因河水含沙太多，渠道坡度过陡，无法行船而失败。泰和五年(1205年)采纳韩玉建议，修建闸河以通漕运，利用金口河东段河道，并在河道上建闸节水，水源改用白莲潭清水，正式名称是“通济河”。但没有使用多久，因迁都而废弃。元至元二年(1265年)在郭守敬倡导下，又复开金口河(永定河至中都一段)，妥善处理了引水与防洪的矛盾，“运西山木石”，使用近30年，后堵塞。元至元二十八年(1291年)为解决大都至通州漕运，采纳郭守敬建议修建通惠河。经1年施工，于至元三十年(1293年)通航。除上游增加水源，设置调节水库以外，在航道上修建一系列闸门，起到“互为提阏，以过舟止水”的作用。记载中原规划建闸“十处二十座”，因施工中的变化和另计入建于至元二十六年(1289年)的广源闸，实际共有11处24座。明初白浮瓮山河断流，通惠河通航困难。嘉靖七年(1528年)在吴仲主持下建通州石坝等，将通惠河改为“五闸二坝”的驳运制。以后不断修治，一直使用到清末京杭运河北段全线停运。这便是北京到通州的南线运河。

此外，自通州至温榆河漕运，从元初已开始经营。至元元年(1264年)“发北京(今内蒙古宁城)都元帅阿海所领军，疏双塔漕渠”，大约是可通到今北沙河的水道运输。明代为守陵军运粮。船只可通到巩华城外安济桥。清代巩华城衰落，为向清河一带诸旗驻军运粮开通了“会清河”，上游达到清河镇本裕仓，大约使用到清光绪年间才停运。另外潮白河在明代也曾通漕以运军饷，万历年间有较大规模的治理。