北京五大水系（见河流）之一，海河五大水系中最大的一支，市域最大水系。石景山区、门头沟区及丰台区的界河。流经山西、内蒙古、河北、北京、天津等5省市27个县市，从河北省怀来县幽州村南流入北京市，经门头沟区、石景山区、丰台区、房山区、大兴区，自大兴崔指挥营村东出市境域。全长650千米。上游分南北两大支流，北支为洋河，发源于内蒙兴和县，南支为桑干河，发源于山西省宁武县，两大支流在朱官屯汇合后称永定河，于官厅水库下游流入市境，市境域内主河道长189千米，流域面积3168平方千米，占全市面积的18．9%，其中山区面积2491平方千米，河床最宽处为5000米。
北京五大水系（见河流）之一，海河五大水系中最大的一支，市域最大水系。
流经山西、内蒙古、河北、北京、天津等5省市27个县市，从河北省怀来县幽州村南流入北京市，经门头沟区、石景山区、丰台区、房山区、大兴区，自大兴崔指挥营村东出市境域。全长650千米。
上游分南北两大支流，北支为洋河，发源于内蒙兴和县，南支为桑干河，发源于山西省宁武县，两大支流在朱官屯汇合后称永定河，于官厅水库下游流入市境，市境域内主河道长189千米，流域面积3168平方千米，占全市面积的18．9%，其中山区面积2491平方千米，河床最宽处为3800米。主要支流有妫水河、清水河、天堂河等。
流域内有笔架山、青水尖、九龙山、黄草梁、百花山风景区、灵山风景区，以及永定河纪念林区、永定河峡谷、永定河绿野高效农艺园、永定河观光旅游带、珍珠湖、龙泉水上乐园、东方骑士中心及鹰山森林公园等。
古迹有卢沟桥、灵岳寺、川底下村、金门闸、南海子沙龙遗址、求贤坝遗址、十里铺古渡口、门头沟卧龙岗、丰台鹰山及明代石堤等。河上有大、中型桥梁48座，京广铁路、京原铁路、丰沙铁路等跨河而过。
建有官厅水库、斋堂水库、苇子水水库等大型水库。1985年被列入中国四大重点防洪河道之一。
1987年7月，第一届“醒狮杯”越野赛跑（见杯赛），利用永定河河床的滩地，划定路线，进行比赛。
永定河曾用名称较多。
秦和西汉时，称“治水”；东汉时期，下游仍称“治水”，上游因源于累头山，则称“氵纍 水”；三国、两晋、南北朝，一直相沿称“氵纍 水”；在西晋时，北京以下河段曾名“清泉河”。398年拓跋部的拓跋珪建国“魏”，当时位于今山西朔县洪涛山下的河水，命名为“溹涫水”。
后“索干”又转成“桑干”。隋代，上游、下游皆称桑干水（河）。
此河又因河滩地区生长大量芦和菰，故宋人又称之为芦菰河，由于菰黑粉菌污染了的河滩，被误认为是河水黑所致，则又曾称之为黑水河。
卢即黑，遂将芦菰之“芦”改为卢，以解水之“黑”意，“菰”与“沟”谐音，因而由芦菰河转讹为卢沟河。
辽金至清初，皆称“卢沟河”。元、明以来，因涿鹿、怀来以下河水含沙量大，故又有“小黄河”、“浑河”等别称。
因其迁徙无常，俗称“无定河”。永定河的名称始于清康熙三十七年（1698），据《南惠济庙碑文》记载，清政府在卢沟桥以下至狼城河筑堤后，为使河道永久安定，造福民众，因而赐名为永定河，并封为河神。
永定河历史上曾留下多条故道，其中离北京最近的大型故道有3条：第一条是由石景山区衙门口东流，沿八宝山北侧向东北，经海淀，循清河向东与温榆河相汇，为永定河在冲积扇上最古老的故道。
第二条是自卢沟桥开始，经看丹村、南苑，到马驹桥。据文献记载，此为三国至辽的永定河河道，历时900多年。
第三条是从石景山区衙门口一带东流，经田村、紫竹院，由德胜门附近入城内诸“海”，再转向东南，经石碑胡同、人大会堂西南、正阳门、箭楼、鲜鱼口、长巷三条、芦草园、孔桥湾、后池、红桥、龙潭湖西部，在贾家花园处流出城外。
因通过北京城内诸“海”，故有人称之为“三海大河”，此故道大约是从更新世末期到西汉时代的永定河故道。
永定河自金代开始，历代政府均在河床两岸进行大规模的河道治理。其中有重大影响的有元代郭守敬的治理永定河、明代李庸修筑堤坝、清代康熙帝根治水患、李鸿章治水以及1924年开始的卢沟桥分洪侧闸等。1949年后在河上修建了官厅水库。1967年第一次较系统地加高、加固卢沟桥至衙门口段石堤。1973、1974年将卢沟桥至庞村的大部分左堤加高、加固；1976年再次加高卢沟桥至石景山段河堤；1983、1984年进行卢沟桥至双峪路口左堤基础加固、加高及延长部分堤段工程等。关于卢沟桥以下左堤加固工程，1973年制定《卢沟桥至梁各庄河段规划》，标准是卢沟桥以下洪峰流量2 500立方米每秒的水位为准。2005年4月至2005年6月，永定河综合治理工程一期工程完工，施工期间拆除龙泉务水电站一座，引水渠2400米，房屋2411.77平方米，改移电缆、光缆等线路15条。2006年启动永定河综合治理二期工程，经过治理，永定河有望在2008年成为继密云水库后第二个饮用水源。
