老舍话剧《龙须沟》（1951年首演）以该地区改造为背景，塑造了程疯子、小妞子等经典人物，后又拍了电影，使“龙须沟”名扬全国，并赋予其“新旧社会对比”的象征意义。

龙须沟其实是老北京天桥下的河道，它地处明代的天地坛和山川坛的后坛墙外，所以明代那时称为"郊坛后河"。

清代时，人们传说北京的中轴线建筑像是一条龙，前门是龙头犄角，天桥是龙鼻子，桥下两边的河道是龙须，就把“郊坛后河”改称"龙须沟"。

龙须沟最早开挖于明永乐年间（1413–1420年），为营建天坛与先农坛而挖的排水沟。明代以及清代中期以前，龙须沟的上游在位于先农坛（祈谷坛）西北角的湖泊“野凫潭”一带。到乾隆年间，朝廷为了解决南城的排水问题，疏浚了龙须沟河道，降低了野凫潭湖面的水位和面积。剩下的湖洼被称为“下洼子”。

那时下洼子湖泊西北不远处就是虎坊桥，虎坊桥下的的河道名叫“东沟”，原来是从宣武门东水关内化石桥下流出来的，汇入南护城河水后，又流经琉璃厂、庄家桥、梁家园到虎坊桥。在旱季，虎坊桥以下东沟水向西南流入原金中都的东护城河后流到黑龙潭。

在雨季时，因为原金中都东护城河的“潘家河沿”一段河道淤积堵塞排水不畅，虎坊桥这一段河道内的河水在雨季溢出改道，向东南汇入到下洼子湖泊之中。这样就又把龙须沟的源头延长到宣武门东的护城河以上。

据北京市志记载：龙须沟流经“虎坊桥，曲折东下，经永安桥、天桥、红桥，经天坛北，复南折至永定门畔之（东）护城河，长约一万九千余尺。”

龙须沟在金鱼池一带还接纳了一条支流，就是从前门正阳桥东溢出的泄水河三里河。孙承泽著《天府广记》载：“正统时因修城濠，作坝蓄水，虑恐雨多水溢，故于正阳门东南低洼处开通濠口，以泄其水，始有三里河名。”

三里河流经的其实是金口新河的故道。从正阳桥东南流出，途径打磨厂、长巷头条、小桥，穿过芦草园，过三里河桥到金鱼池附近汇入龙须沟。

有资料记载，晚清光绪年间（19世纪末）：龙须沟仍为清水河道，景色优美。宣统年间（1909–1912）：上游水源枯竭，河道淤塞，下游成死水。1909年（宣统年间），随着天桥市场的酒楼饭铺以及周边居民增多，生活污水大量排入，这条河就开始变质了。根据《北京市工商界联合会会员录统计》资料，在清末民初时，龙须沟沿岸，天桥以西的香厂、蜡烛芯胡同、永安桥、阡儿胡同等开设了41个洗染皮毛的小作坊。天桥以东的半壁街、苏家坡和东大市也开设了81个洗染皮毛的小作坊。这些小作坊随便往龙须沟里排放污水，又由于龙须沟沿岸居民任意往龙须沟旁倾倒垃圾，致使龙须沟变脏变臭。夏天蚊蝇乱飞，臭水到处流。进入民国以后，整条河都成了臭水沟，河道两旁垃圾成堆，每至夏天臭气熏天，蚊蝇乱飞。

1950年4月，北京市政府启动龙须沟治理工程，历时7个月，将明沟改为暗沟，铺设下水管线，沟上铺柏油路，建成“龙须沟路”。1952年，下游洼地疏浚为“龙潭三湖”（东湖、中湖、西湖），后统称龙潭湖。如今，龙须沟已完全成为地下暗河，其上为天坛路、龙须沟路等城市道路。