《史记·秦始皇本纪》载：“始皇初即位，穿治骊山，及并天下，天下徙送诣七十余万人，穿三泉，下铜而致椁……”秦始皇陵选址在骊山北麓的冲积扇上，在施工的过程中，困难最大的是“穿三泉”。来自骊山的地表水和地下潜水从东南流向西北，地宫开挖遇到了一层一层的地下水。从其工程史的记录中可以看到秦人在修建始皇陵时曾经与地下水的威胁艰苦搏斗的情节。史书记载秦陵营筑时“穿三泉”、“下锢三泉”、“下彻三泉”等说法，反映了当时防水处理使工程难度有所增加的情景。
汉陵规划者吸取了秦陵营建中的经验和教训，汉帝陵选址在地势自然高敞的咸阳塬上。咸阳塬在地质地形上属黄土丘陵地带，土质优良，水位甚低，黄土细密而厚实，没有沙石掺杂，随处可见几百米高的黄土层面，可以避免“穿三泉”之苦。在黄土高原之上营建帝陵，适于深挖墓穴，丰殓厚葬，营建巨大的地下宫殿。
帝陵陵园西北隅的排水系统咸阳塬上自古以来都是修渠引水灌溉农田。据《西安地质潜水水文地质图》可知，地处咸阳塬上的西汉帝陵位置都择定了海拔433～510米左右的高阜之地，大体处于潜水水位埋深区间大于30～50米的区域，其水位在黄土高原下的地层深处。营建在咸阳塬上的西汉九座帝陵深挖厚藏，高台巨阙，成功地避免了地下水对陵园及地宫安全的威胁。
尽管如此，阳陵陵园依然修筑有完善的排水设施，以防洪水、山水、雨水注入，起到保护陵园的作用。
帝陵排水设施在景帝陵封土东北、东南和西南、西北四个方向均有发现。这四处地下水渠分别自陵园内向东、西、南三面排水。东北、西北两处的排水渠分别穿过帝陵东、西墙垣。东南、西南的排水渠接近陵园南墙。1998年考古工作者对东北、西北两处排水渠进行了试掘。
西北处的排水渠开探方3个，发掘面积235平方米，暴露汉代水渠20米。西汉排水渠距地表约4米，水渠宽约1米，深约0.9米。排水渠自帝陵陵园东墙穿过，将陵园内的积水排出墙外。由发掘可知，帝陵陵园墙垣地基宽3.5米。
排水渠南北两侧由条形青砖纵横交错垒积而成。文景时期，一个中等规模的砖窑，年生产条形砖约60万块。条形砖在西汉初期的大规模建设中广泛使用，规格逐渐定型并代表了西汉制砖工艺的主流。阳陵排水渠出土的条形青砖分为大、小两种类型，大型条形青砖长40厘米，宽20厘米，厚10厘米。小型青砖约长25厘米，宽约12厘米，厚约6厘米。它们的长、宽、厚之比接近4：2：1，既为整倍数又是等比级数，垒砌时便于组合搭配。此外在排水渠建筑中还发现一种特殊类型的榫卯薄型砖和楔型砖，楔型砖宽约12厘米，厚6厘米，长约15厘米，应用于建筑物的拱顶和拐角，砖的一边有突出的榫卯便于搭配和组合。条形砖规格的定型化是汉代制砖业的重要成就。
阳陵帝陵排水渠建筑砖与砖之间以泥浆胶合，砖墙为磨砖对缝，再灌石灰浆。秦始皇兵马俑一号坑中的砖墙，其砌法为垂直直通缝，无黏合剂，仍相当原始，而景帝陵排水渠的砖墙砌法已全面改观，内外墙之间互相错缝，转角之处相互拉接，加强了砖墙的整体性。
排水渠的底部以大型卵石铺设，平行排列为四行。鹅卵石直径约20厘米，表面光滑，既便于排水又十分美观。大型鹅卵石当是在渭河河道就地取材的理想建筑材料。水渠经过的陵园东墙墙底部分则以条形青砖铺地。
在陵园东北处开挖水渠试掘方两个，面积约25平方米，平面呈“甲”字形，垣墙及水渠建制与西北处同。
考古工作者在阳陵陵园的礼制建筑周围，发现有周密的排水地下设施，估计是在陵庙、寝殿、便殿、园寺吏舍施工前设置的。遗址中每个院子的天井中均设有地漏，地下排水管道为五角形水管道，高45厘米，宽43厘米，有总排水口在建筑的东南角，将雨水及生活废水导入陵园排水渠中。
