西周的排水溝和陶水管
房山琉璃河西周古城，是北京迄今最早的城址。在東城墻北部發現了一處卵石砌成的排水溝，距今有3000多年的歷史。溝底西高東低，是城內向城外排水的通道。在城址內部的宮殿區，還發現了陶質繩紋水管。水管一頭粗一頭細，以便相互連接。
漢代至遼代的陶水管
北京現已發現的漢代城址有20余座，尚沒有明確排水或排污設施的發現。但在河北易縣燕下都遺址中，武陽臺正中發現了排水的陶管。從生產力相近的角度考慮，北京的漢代古城也應該是具有排水技術的。
遼代的南京城因為湮沒在現代城市之下，考古資料不全面，對它基礎設施的了解還不充分，但同時期門頭溝區龍泉務的窯址中，出現了寬近40厘米、用來排水的陶水管。這種陶水管的一端有擋頭，目的是為了增加水管的耐用性。
金中都水關遺址
1990年10月，北京市園林局在右安門外的玉林小區建宿舍樓。四米深的地下，施工人員忽然發現一些排列整齊的石板和木樁。一位具有高度文物意識的園林局職工向文物部門反映了這一情況。考古人員到現場后，配合施工進行了局部清理，證實這是一處大型建筑。在古代，這樣形制的建筑物是水涵洞，也被稱為水關，就是城墻下供河水進出的水道。
1991年3月至6月，有關部門進行了考古發掘，將水關遺址全部發掘出來了。
水關的位置是金中都景風門西側的城垣下。它表明，金中都城內的水，從北向南經過水關流入城外的護城河。所以，水關北部為入水口，南部為出水口。
現存的水關遺址主要由城墻下過水涵洞底部的地面石、洞內兩廂殘石壁、進出水口兩側的四擺手及水關之上的城墻夯土組成。它平面呈“］［”形，南北向，南距今涼水河（中都南護城河）50米。它全長43.4米，過水涵洞長21.35米，兩廂石壁寬7.7米。出水口和入水口分別寬12.8、11.4米。進出水口及泊岸兩側設有擗石樁。底部過水面距現地表5.6米。
水關是木石結構的建筑。它的建造過程是這樣的：最下層密植木樁，樁之間用碎石、碎磚瓦及沙土填充夯實。木樁之上放置排列整齊的襯石枋，襯石枋上又鋪設地面石。襯石枋與枋下的木樁使用榫卯結構相連接，襯石枋之間用木銀錠榫相連接，襯石枋與石板以鐵釘相連，石板之間用鐵銀錠榫相連。上下相疊的石板則在中間鑿孔，再用木樁像穿糖葫蘆一樣把石板穿起來，這叫“鐵（木）穿心”。木樁、襯石枋、石板緊密相連，整體堅固。
建造這一巨大工程用了約1800根1至2米的木樁、530立方米的成材石料、2500個鐵銀錠榫。它所用人工的數量可想而知也十分可觀。它的底部建筑結構是現存中國古代都城水關遺址中體量最大的。北宋的《營造法式》專有一章述及水關的做法。金中都水關同其 “卷輦水窗”的規定一致，是研究古代排水設施的重要實例。
為了保護這一遺址，園林局建樓時還讓出了兩個單元的地方。北京市政府于1990年12月做出了建立博物館的決定。1995年5月1日，坐落于遺址之上的北京市遼金城垣博物館正式開館。
元代的排水系統
元大都是在一片平原上新建的都城，它嚴格按照已制定的規劃修建。因此，在地面施工以前就考慮到了排水問題。
1970年，考古工作者在今西四十字路口北側地下，發現了元代南北主干大街的排水渠。它是用青石條砌筑的明渠，寬1米、深1.65米。在通過平則門大街路口（今阜內大街）頂部覆蓋石條，渠內石壁上發現有“致和元年（1328年）五月日，石匠劉三”鑿刻的字跡。這一題記可能是元代的工匠——劉三在修復石渠中留下的。這條水渠在元大都城建成之后經過修建完善。
在元大都的東、西城垣北段和北垣西段發掘了三處水涵洞，是向城外排泄污水的設施。
例如北城垣的一處，在夯筑土城前預先構筑。涵洞的地基打滿“地釘”（木樁），其上再橫鋪“襯枋石”。涵洞底部和兩壁都用石板鋪砌，頂部用磚起券。中部裝置著一排斷面呈菱形的鐵柵棍。它的作用類似于現在下水道的雨箅子，攔截雜物。洞身寬2.5米，長約20米，石壁高1.22米。整個涵洞的做法與《營造法式》所載相吻合。
北海團城的特制青磚和水涵洞
2001年，北海團城里的古樹“白袍將軍”（乾隆皇帝戲封的一棵白皮松樹）生病，專家為其診治找病根時，偶然發現了一套古代先進的排水系統。通過實驗發現，在團城上即使遇到一次降水量達到18毫米的大雨，地面上也不會形成徑流。它迅速排水的秘密是什么？
秘密之一是團城上的青磚造型很特別：上大下小呈倒梯形；同時磚底下的襯砌材料的吸水性極好，類似海綿，所以每塊磚就像一個微型水庫。下雨天，雨水通過青磚和縫隙流入地下。若遇大雨或連續降雨時，多余的雨水便會借北高南低的走勢流入到石質的水眼中。團城上有11個這樣的水眼分布在古樹周圍，并且每個水眼的下部都有一個豎井。
光蓄水而不流動也會造成積水，第二個秘密就是豎井與豎井之間相連的涵洞了。涵洞高度在80厘米至150厘米之間，同樣是用青磚建成的。多余的雨水流到涵洞以后儲存起來，形成一條地下“暗河”，干旱時讓大樹慢慢喝。
水眼除了有滲水及排水功能外，還可降低樹根附近的水位，使土壤中的水分適宜樹木生長。同時涵洞與水眼組成了一個巨大的地下通風系統，為城內的植物提供了良好透氣條件。
這套距今已近600年的古代集雨排水工程，目前仍在團城“服役”。
除北京外，全國其他地區也發現了相當數量的排水設施。例如河南淮陽平糧臺新石器時代的陶水管、偃師商城的排水管設施、春秋齊國臨淄城的排水設施、唐代揚州城的水涵洞等。層出不窮的古排水設施，一方面提示人們在古代城市考古中注重各類“市政管線”的基礎設施。另一方面，考古資料的發現，不斷補充著人們對排水手段的認識。
