筑于隋开皇三年（公元583年），因渠水引自浐河，亦名浐水渠。此渠自西安东南郊马腾空龙首堰引浐河入渠，北流至长乐坡附近分为东、西两渠。东渠北流至
通化门外绕外郭城东北角西折入东内苑，汇为龙首池，再东北流经凝碧池、积翠池后西北流注入太液池。西渠西南流至通化门入城，经永嘉坊，西流经胜业坊、崇仁坊，入皇城又北上入宫城，至
太极宫后汇为山水池和东海池。
唐代建大明宫、兴庆宫后，龙首渠多有延伸。东渠增加引入
大明宫的支渠，唐贞元十三年（公元797年）又延伸一支自永嘉坊西北分水，入大宁坊太清宫。西渠增加一支自兴庆坊南流经
兴庆宫注入兴庆池，自池南流入东市汇注放生池。龙首渠是唐长安城东北隅及三大内、东内苑等宫廷的供水渠道，“凡邑里、宫禁、苑囿，多以此水为用。”1954年3月，在对龙首渠西渠经通化门入城处的考古探测中，发现砖石合砌涵洞两座，涵洞高0.75米，长5.5米，底宽2.5米。