据史料记载,早年的万泉河有两个源头,一是源自玉泉山的泉水,一是源自万泉庄的“平地所出”泉源群。万泉河沿着海淀台地西缘向北流淌,汇入清河,是海淀附近现存最古老的河道之一。因北京整体地势西北高,东南低,大部分河道自西北流向东南。而万泉河所在区域却是南高北低,故河水“倒流”向北,是比较少见的。
河道全长8.5公里,宽15米,流域面积26平方公里。属清河水系。历史上万泉庄一带多泉,泉水汇聚成河,称万泉河。后因地下水开采过量,泉水中断。1981年对8.5公里长的河道疏挖、衬砌,修建13.7公里的
污水截流管线,建3座节制闸,26座桥涵,62处排灌口,并修建13公里滨河路。