三海大河是北京永定河的古河道之一，因流经城区后三海、前三海等水域得名。该河道自石景山向东延伸，经紫竹院流入城区，过正阳门后经龙潭湖出城，形成贯穿北京城的水系网络。河道在北魏时期被用于修建车箱渠水利工程，金代开凿金水河与闸河试图连通大运河但未获成功，元代郭守敬通过引白浮泉水注入高梁河，使积水潭成为大运河终点码头。永定河古称‘无定河’，清康熙三十七年(1698)经人工改道后更名为永定河。其古河道在城郊形成宽阔河谷，改道后遗留的河床孕育了湖沼系统，包括昆明湖、海淀湿地等水体。2020年4月官厅水库开闸放水，实现了永定河北京段25年来首次全线通水。河道周边地层中普遍存在距今2000-5000年前的湖沼沉积层，双桥关帝庙遗址剖面显示泥炭层年代为公元前2713年左右。

这条“三海大河”从石景山、衙门口往东，走田村、紫竹院，打德胜门西边进城，经后三海前三海，再往南过石碑胡同、高碑胡同，从人大会堂西南奔正阳门，过马路顺孝顺胡同(今晓顺胡同)、长巷头条一带南下，经芦草园、北桥湾，接三里河、后池，向东过红桥、跳伞塔，绕龙潭湖，自贾家花园出城。

这条河道与北京城的关系十分密切。早在北魏时期，镇北将军刘靖就利用这条旧河道修起了当时北京地区最大的水利工程之一——车箱渠，在此后的数百年间，对北京地区的农业发展起了很大的推动作用。女真人在北京地区建立中都城之后，为解决漕运问题，开凿了金水河与闸河，利用“三海大河”引永定河水连接大运河。限于当时的技术条件，金人无法解决稳定、充沛的水源问题，这项工程也就未能发挥多大的效益。直至元代，由我国杰出的水利专家郭守敬引昌平自浮泉水，经瓮山泊、高梁河注入大都，才解决了这个问题。“三海大河’’上的积水潭成了南北大运河的终点码头。