自永乐三年（1405年）明成祖决定建都北京，便着手修复通惠河，以便解决重建北京城的建筑材料及漕粮运输的问题。在白浮瓮山河断流多年，而城市供水需要又恢复到元代以前情况下，为保证下游什刹海及通惠河的供水，明初作了不懈地努力。永乐四年（1406年）八月，修西湖景（今昆明湖）东的牛栏庄及青龙、华家、瓮山三闸附近冲决的堤岸，玉河、万泉河等堤岸，以增加下游什刹海的供水量。永乐五年（1407年）五月，派运粮军士疏浚了西湖景东至通州通流等七闸及河道，包括什刹海及上下游的河道和闸坝。当年秋天又修西湖景堤379丈。“永乐六年（1408年）四月，设北京通州惠和、庆丰、平津、澄清至通流等六闸置官一员。”通惠河下游各闸设置闸官一人，并从江西、湖广、河南等地征用闸夫两千多人进行管理，其中澄清闸的闸官就是专管什刹海。可见当时什刹海供水增加，通惠河恢复航运，为解决北京建筑材料运输投入了巨大力量。
几年后，“永乐十年（1412年）夏四月庚申，浚北京通流等四闸河道共一万七百三七丈”。疏浚的河道长度，正是什刹海至大通桥的距离。由此可知，这次疏浚的河道应从什刹海开始。通过这次大规模治理，运河漕运量大增。《明实录》记载：“永乐十三年正月甲子，行在户部言：‘漕运至者渐多，请发民置仓贮之’。”
永乐十五年（1417年）春正月，为营造紫禁城，“命平江伯陈瑄充总兵官攒运粮储，并提督沿河运木赴北京”。这次应利用通惠河自通州浮运南方采集的大木至城内，河道还较畅通。永乐二十二年（1424年）十二月，“罢海子至西湖巡视官”，意在缓解什刹海上游沿途用水的矛盾。其原因是“盖西湖受泉山之水，流经城南，出注海子，凡三十里。官常遣人往来巡视，禁民不得取鱼，而并缘为奸者。其旁近之草及灌田之水，民皆不得取。至是上命吏部悉罢之。”
自永乐十八年（1420年）决定在昌平西北修建皇陵。而原来的白浮引水渠自白浮至阳坊段河水是自东向西流，其位置恰在新确定的明皇陵区南方，堪舆家以“祖宗坟前水不可逆流”为由，不准引用。这样凝结京城的水源又恢复到元以前的状况，只剩下玉泉山泉水了。
明代对什刹海的治理一直比较重视，不断修复河道、桥闸、堤岸。宣德六年（1431年）“五月壬午，修宛平县之澄清闸”。正统二年（1437年）二月又专门派人“修德胜门内海子岸”。
早在永乐十七年（1419年）建北京内城南城墙时，从大都城墙位置向南移了二里，原在大都外的文明、惠和二闸被包入城内，但是并不影响行船。到宣德七年（1432年）六月，“（皇）上以东安门外缘河居人逼近黄墙，喧嚣之声彻于大内。命行工部改筑黄墙于河东；皇城之西有隙地甚广，预徙河东之人居之。八月又移东安门于桥之东”。至此今南北河沿一段通惠河完全包入皇城。从此什刹海以下自澄清闸至文明闸之间通惠河已不能行船。到正统三年（1438年）五月壬寅大通桥闸建成，标志着明代通惠河终点码头新起点的开始。
成化年间对什刹海及上下游水道也不断进行治理。成化元年（1465年）四月“修理玉河东西堤岸”。二年四月己酉“修理……金河水岸之损坏脱落者。”三年六月丁酉“修玉河桥东西堤岸”。成化九年（1473年）四月辛已“仍增修理京城河道、桥梁等处”。九月丙申又修“金水河堤岸”。
成化十年八月加强对新修河道的管理，“命提督九门内官巡视城池，且榜禁沿河居民毋得秽污。”成化十一年十月癸未“诏疏浚通州至京河道，工将就绪，请设官理之，并提督清龙桥，广源等闸及西山一带泉水。”在此期间，对通惠河进行了大修。成化七年（1471年）漕运总兵官都督杨茂奏道，通州至北京四十余里通惠河河道及石闸尚存，现河水约二尺，造驳船驳运较车运省费省力。上流只有引西湖之水供运河，但需将水从玉河、高梁河引入城，一半入城内什刹海，余水环城壕合三里河水汇于大通桥。通惠河水小则紧闭闸板蓄水，用小船驳运；水大则开闸泄水行大船。成化十一年（1475年），任命漕运总兵陈锐等率漕卒自下流向上疏浚通惠河，并修闸造船。直到成化十二年（1476年）六月全部工程才完工，耗费巨大，增设顺天府管河通判，专管西山泉源及通州以上河道。但是，这次疏浚稍通漕舟不足两年便恢复原状，不再通航。
弘治七年（1494年）八月壬戌，“裁革顺天府宛平县澄清、高梁二闸官各一员。”反映出澄清闸由于只管启闭不再通航，管理人员也要相应减少。
正德二年（1507年），户部、工部会同漕运官治理通惠河，用半年时间修复大通桥月河及通州河道、桥闸、堤岸、土坝工程。四年后又因河道淤积于“搬运不便”而撤销了庆丰、通流等闸新设闸夫和驳船。
嘉靖初，督漕官吏为运输修建北京宫殿的大木，再次建议修复通惠河。嘉靖六年（1527年）巡按直隶监察御史吴仲奏请修通惠河，提出“在上源于山陵风水无碍，下游于都城无损。各闸现存，管理官吏人夫现在，营建大木已通行无阻。”后经考察，批准了筑新坝、修旧闸、浚河道，实行分五段搬运的方案。工程于嘉靖七年（1528年）五月底完成，当年漕运获得成功。分析成功的原因，便是以玉泉水为源，要不断修复玉泉山以下青龙、广源、白石、高梁诸闸，保证了什刹海的供水，同时对什刹海的出口控制闸——澄清闸也不断维修。通过这次重修，积水潭成为通惠河的调节水库，积水潭码头功能虽然消失，但以后几十年漕运比较畅通，通惠河漕运格局已成定式，至清不变。驳运与陆运并行（水陆并进），河闸维修不断。隆庆元年（1567年），北京城河闸坝工程定下三年一修的制度，应包括什刹海上游和下游的各闸坝。
明代为保障皇城内北海、中南海的供水，专门修建了直通北海的御河（月牙河），又称转河。具体的修建年代，没有明确记载。但在万历时的图中，已经有一条从西海直接引水河道（月牙河），通到前海西侧，缩短通流北海的路程。这样将西海与后海完全断开，水从西海引出经御河直接经过西压闸流入皇城。
（二）环海园林、寺庙、斜街、民居的兴建，及北国江南特色的形成
明代什刹海上游白浮泉水断流，玉泉山泉水的减少，加之什刹海不再是通惠河的码头，湖水面积渐渐缩小，但仍然是北京城区最大的开放水域。什刹海仍然有着江南风光，出现倾斜、曲折发展的地形，引发人工建设环海园林、寺庙、斜街、曲巷民居的新环境。金丝套岛型地域的形成最为典型。这种情况在明代文人诗词中多有记载。明翰林院编修、浙江人冯有经的《湖上》诗曰：“十里徵湖太液通，三秋烟景武陵同。沿堤柳暗闻清籁，隔水林开见远空。……游人共是江南客，亦自临流羡大白。”又于慎行《雨行北安门外湖上》诗曰：“湖上朱栏倚画舟，一天凉雨汉宫秋。雾色迷茫三苑树，波光隐见五城楼。……由来仙掌多浓露，十里芙蓉接御沟。”
永乐时，招募南方人在湖边开辟稻田，在湖岸相继修建了众多的寺庙，如净业寺、三圣庵、海会寺、什刹海寺等。什刹海四周的名园数目超过前代，如德胜桥旁的定国公园，南岸的镜园、刘茂才园，银锭桥边的英国公园等。一般园子的面积不大，但大都借什刹海之风景，秀美天成。什刹海的荷花素有盛名。明代的上林苑监专门在湖内种植莲藕，可供泛舟赏荷，因此什刹海当时还有“莲花湖”、“莲花泡子”之称。
（三）明代什刹海水域功能的巨变对北京城市发展的深远影响明代迁都北京后，重臣贵戚纷纷在什刹海畔营建私邸宅园，这里又成了名园荟萃之地。文人墨客逐渐聚会于此。什刹海周围风景园林逐渐兴盛，最初以净业湖（今西海）畔最为集中。据《日下旧闻考》中记载：“有莲花社、虾菜亭、漫园、定园、镜园、定国徐公别业（太师圃）、刘茂才园、湜园、杨园”等，都是明朝达官显贵的花园。明朝的什刹海，漕运的喧嚣减少了，但是多了文化的积淀，沿岸鳞次栉比的祠寺庙堂、花园别业，奠定了这一区域的文化氛围。
明代北京的商业，主要集中在北安门（今地安门）以北地区。后来新街口、德胜门也逐渐形成繁华的市场。明代北京有三大市：东大市（东四）、西大市（西四）和鼓楼斜街，其中以鼓楼斜街最繁华。因为这里集中了比较多的政府官员、王公大臣、旅游过客、工匠百姓、军队士兵等各阶层的消费者。
总之，经过明代对大都城的改造，北京城的总体布局，确有了重大发展，形成中国历代帝都的杰出典型，成为享誉世界的文明古都。什刹海水面虽缩小，但仍是开放性水域，还有江南水乡之美，不过从水源开发和利用来说，则大为逊色。
四、清代的什刹海
清代什刹海延续明代状况，其水源全依靠玉泉山、昆明湖之水，下游流入大通河，成为漕运的主要水源调节水库，一直使用到清末漕运全部停止。这时城内水道又成为玉河。清代开发与治理的重点，一是极力开发上游水源，二是保证上下游水道控制闸坝的完好，三是进一步开发积水潭的城市水利功能。首先是保漕运、保皇城用水。
清代文献对什刹海的描述是：“积水潭在宛平县西北三里，东西亘二里余，南北半之。西山诸泉从高梁桥流入北水关，汇此。折而东南，直环地安门宫墙，流入紫禁城，为太液池。……元时即开通惠河，运粮（船）直至积水潭。自明初改筑京城，与运河截而为二。积土日高，舟楫不至，是潭之宽广，已非旧观。故今指近德胜桥者为积水潭，稍东南为十（什）刹海，又东南者为莲花泡子，其始实皆从积水潭引导成池也”。
清代得胜桥西仍称积水潭，也称西海，得胜桥以东称什刹后海、前海。后来统称这三个海为什刹三海。
（一）清代什刹海治理与环海府邸豪宅建设
清代什刹海水继续减少，沿岸格局并无大的变化，只是因朝代更迭，名宅赐第，转瞬易主，沿岸原明代的宅园别业或衰落，或为清朝府邸所代替。在什刹海地区除王府外，还有蒋廷锡、法式善、哈国良等名臣名人寓居于此，其中在白米斜街有清末军机大臣张之洞旧宅。张之洞很喜欢什刹海，并自称其宅为“最胜桥东第一宅”。
清代为了加强对皇家园林的管理，专门成立奉宸苑。康熙年间什刹海设立苑副、委署苑副，归奉宸苑管理，并安放御用牛舌头采莲船。明文规定，非皇帝之令，任何人不准引用什刹海之水。加强管理最重要的目的，是保障中南海水量的供应。清代皇胄权贵在什刹海四周大建王府花园、深宅大院，代表的有恭王府、醇王府、阿拉善王府、兆惠府等。一些朝廷重臣也将府邸建在湖边，什刹海南岸柳荫夹峙、宅第相望。如宰相麟文瑞的府邸，李广桥旁蒋廷锡的府邸，都是华丽整齐、廊房曲折。张之洞的可园、宋小濂的止园至今还有迹可寻。
乾隆二十六年（1761年）疏浚什刹海及月牙河，将西海与后海完全断开，原来从西海引出经月牙河直接经过西压闸流入皇城。在水量有富裕时，月牙河的水才能流入前海，再通过银锭桥流到后海，才形成“银锭观山水倒流”的局面。
清中叶和珅得势，于乾隆四十一年至乾隆五十三年（1776-1788年），在什刹前海西岸大规模修建宅第，并仿照西湖苏堤在前海水面中修了一条堤，即后人所谓的“和堤”，将前海分出个“西小海”（又称西小池）。这时什刹海已被分割成四个湖。到了清末，“和堤”西部水面大部分干涸，或变成稻田，或盖起了房子，水面剩下已不多了。
1874年同治皇帝病故，奉宸苑以“国殇”为由，曾禁止沿湖商业活动，民间市场被取缔，什刹海呈现一片衰败景象。由于什刹三海水不能连通，水面严重减少，水质污染。据《道咸以来朝野杂记》记载，什刹海只有两条采藕小船，游人可以借乘。许多湖面改为稻田，从护城河引水灌溉。污水随意排入湖中，造成什刹海的严重污染。清末，什刹海地区由于水源日渐减少，临湖的园亭、寺庙便逐年荒废。不过每至夏季前海荷花茂盛时，和堤一带又聚集很多摊贩，出售小吃、茶水、古玩旧货，各路艺人来此卖艺，逐渐成为旧京城百姓的消夏胜地。荷花市场（临时市场）、烟袋斜街悄然兴起。清末民初，积水潭水质严重污染，社会秩序混乱。晚清王府后裔纷纷变卖文物古迹、金银财宝，甚至有的典当府邸，沿湖宅园不少渐被拆改破坏，封建社会走向末路。
（二）什刹海周边宗教庙会活动与平民文化中心的形成
什刹海地区的宗教文化，是元代以来开放的宗教政策，宗教信仰自由的缩影。北京历史上一直是宗教聚集的城市。各种宗教的传入与运河有着密切的关系。各教各派在北京都可以和谐相处，因为在皇权至高无上的京师，不允许任何一种宗教“独尊”。自元朝建都至清数百年来，佛教、道教、伊斯兰教、天主教、基督教等源自不同地域的宗教都在这里扎下了根，并保持着不同时期、不同程度的繁荣和发展。
佛教最迟在西晋传入幽州地区。元朝奉行“诸教皆为我所用”的宗教政策，尤其对藏传佛教给以重视，如在什刹海地区的崇国寺（即护国寺）等。
