龙首渠是隋唐时期长安城重要水利工程，始建于隋开皇三年（583年），引浐水经长乐坡分东西两渠入城。该渠承担宫廷用水、漕运补给及园林供水功能，考古发现其遗迹位于含元殿正南与大明宫东侧。唐代贞元十三年（797年）扩建至通化门供应太清宫，北宋大中祥符七年（1014年）仍有疏浚记录。现存城外故道遗迹印证其工程布局特征。

隋文帝开皇初年为缓解旱灾影响，于开皇三年（583年）重修西汉旧渠形成龙首渠，成为大兴城（唐长安城）三大供水系统之一。唐代贞元十三年（797年）扩建至通化门内太清宫，五代后期逐渐干涸。宋代大中祥符七年（1014年）修复西渠注入兴庆池，元代至元元年（1264年）疏浚西渠支道，至元十年（1273年）重开东渠至安西王城。

引水口初设于马头埪（今马登空村），经2006年考古确认存在东、西两干渠：

隋代主要供应宫廷及漕运用水，唐代开元年间扩展至：

2006年大明宫御道遗址考古中：

采用少陵原自然地势实现自流引水，设计特征包括：

学界对渠首位置存在分歧：