北运河是京杭大运河的北段河道，今河道为通州北关闸以下至天津三岔河口，上游河流主要为温榆河、通惠河和小中河。
　　小中河与温榆河在通州北关闸下不远处汇合，自北关闸以下河段始称北运河。
　　北运河水系的形成
　　北运河地处潮白河冲积扇上，历史上一直以潮白河为干线河道。
　　潮白河号称自在河，本身变动不居，古今河道变化较大，因此，历史早期通州的河流与今天大相径庭。
　　北运河的前身为潞河，潞河得名与通州早期行政建制和区域水系有关。
　　北魏时，郦道元在其著作《水经注》中谈到了两条河，一条是沽水，另一条是鲍丘水，沽水在西，俗称西潞水，鲍丘水在东，俗称东潞水，因为两条河向南流经潞县，并在潞县合流，故名潞河。
　　按照《魏土地记》记载，潞河在潞县城西三十里。由此可知，潞水的来源当与通州早期的行政建制有关。

　　西汉时，通州为路县，在古代，河流有按照流经地域分别命名的习俗，沽水与鲍丘水流经路县，用路县来指代沽水和鲍丘水简明易懂。
　　东汉初期，西汉路县改作潞县，显然是因为此处水多的缘故而在原来的路字旁加三点水，此后就有了潞水之称。因而，北魏郦道元《水经注》中有东潞水、西潞水和潞河的记录。
　　潞水漕运的历史也比较早，东汉末年，曹操为北征乌桓而开凿了平虏渠与泉州渠，其中泉州渠的北段从泃河口凿入潞河，泉州渠已经开始利用潞河。
　　北魏以前，鲍丘水与沽水分别入海，约在北魏时期；两条河流在通州附近合流，沽水称为西潞水，鲍丘水称为东潞水，二河合流后称作潞水或潞河。
　　由此，北运河水系开始形成。
　　不过这个时候，潞水还是一条自然河流。
　　人工北运河始于隋朝
　　隋代，隋炀帝杨广为了征高丽，开挖永济渠，从洛阳至涿郡，涿郡就是今天的北京。
　　唐初，唐太宗征高丽，同样利用永济渠运输军队和粮草。
　　永济渠的开挖，将幽州与中原地区连接在一起，推动了南北经济交流，幽州也在运河的滋养下成为北方重要城市。
　　永济渠主要利用卫河、南运河等河流，但由于文献记载缺失，有关天津以北的永济渠河道至今无法确指。
　　有一种观点认为天津以北的永济渠利用了古代的潞水，《中国历史地图集》和《北京历史地图集》均持此观点。
　　也有学者认为永济渠没有利用潞水，而是从南运河至独流，然后沿着塘泊向西至信安，再向北经霸州、廊坊至今大兴区，然后沿着凉水河向西北抵达幽州。
　　由于历史文献记载太少，加上古河道研究难度较大，关于永济渠的具体路线是否利用潞河实在难以说清楚。
　　现有文献表明，潞河真正大规模用于漕运始于金代。
　　早在辽朝末年，宋朝和金朝联合灭辽，公元1122年，宋朝占据燕京，设置燕山府。
　　当时，由于战乱影响，燕山府发生严重饥荒。为了救济燕山府，宋朝利用潞水向燕山府运粮，当时出使金国的使臣许亢宗在潞县亲眼看到潞河上运送粮食的船只约有上万艘，衔尾而来，可见粮食运输规模是比较大的。
　　不过，宋朝占据燕山府的时间很短。
　　很快，燕山府就被金朝占领，成为金朝版图。
　　金朝统治者比辽朝更加凶悍，经常打得宋朝找不着北，只得往南边逃窜，于是金朝占领了淮河以北的广大领土。
　　金代开始实行潞水漕运制度
　　金灭辽后，都城最初在上京，即今黑龙江阿城区。
　　公元1149年，海陵王完颜亮弑金熙宗自立为帝。为了适应金朝版图南扩加强统治的需要，完颜亮决定迁都燕京。
　　公元1151年，完颜亮命大臣张浩扩建燕京城，并开始利用潞水向燕京运输物资。
　　由于潞水在燕京城东部的潞县，经由潞水运来的各种物资需要经潞县中转而后再运至燕京城，鉴于潞县的物资转输枢纽地位，遂于同年升潞县为通州，取“漕运通济”之义，即通州在城市功能上主要服务于漕运。
　　根据记载，潞水在海陵王时即已经能够通航。
　　按《金史》记载，海陵王迁都燕京后，打算南下征伐宋朝，遂于正隆四年（1159年）二月，下令在通州造战船。
　　同年十月，海陵王又来到通州观看所造的战船。
　　宋人周麟之在其著作《海陵集》中说，“金人每年于此（通州）造海船”，并记载当时的造船情景：“大船辟舰容万斛，小船飞鹘何翩翩。传闻潞县燕京北，木株翻空浪头白。近年升作北通州，谓是背吭宜控扼。”
　　海陵王在通州造战船，准备南下征伐采朝，说明战船沿着潞水可以一直向南航行进入中原地区，否则也不会在通州制造战船。
　　金朝利用潞水将河北、山东的粮食运至通州，然后再转运至中都。
　　按《金史·河渠志》记载，金朝漕粮运输采用纲运之法，分春秋两运，春运在河水冰消以后进行，至夏季汛期停止，秋运从八月开始，至河水结冰为止。
　　金代潞水漕运一年分两次，与元明清时期潞水漕运从春至秋无间断运输相比，显见潞水漕运早期尚未完善。
　　《金史》还记载与潞河相连接的通漕之水，“其通漕之水，旧黄河行滑州、大名、恩州、景州、沧州、会州之境，漳水东北为御河……雄州之沙河，山东之北清河，皆其灌输之路也。”
　　河北平原上的旧黄河、漳水、衡水、巨马河、沙河等河流，皆汇聚于信安海堧，所谓信安海堧，堧即墙，意思是河边地。
　　金代首次实行潞水漕运制度，最初漕河管理尚未归属地方，遂导致漕河运道淤浅，致使漕运大受影响。直至泰和六年（1206年），朝廷开始确立漕河所经地方州县负有维护运道的职责，情况才有所改观。
　　《金史》记载，潞水漕渠经过潞县、武清、香河、漷阴四个县，与今日北运河经过的通州、香河、武清等地是一致的，这说明潞水河道自金代至今变动幅度不大，但其具体经行路线不详。
　　漕渠沿线州县“提控漕河事”和“管勾漕河事”的设置，是朝廷为了维护漕运水路采取的重要措施。
　　按照规定，州府官和县官既要负责督运漕粮，又要维护河岸堤防与疏浚河道。
　　为进一步强化漕河运道的管理，泰和六年十二月，“通济河创设巡河官一员，与天津河同为一司，通管漕河闸岸，止名天津河巡河官，隶都水监”通济河，当是潞水，朝廷设置巡河官，专门管理漕河闸岸对漕河的管理职能大大加强了。