京杭大运河丹阳段，最初始于秦。秦三十七年(公元前210年)，秦始皇东巡至云阳地域，见此地有天子之气，遂发赭徒三千，凿云阳北冈山，截直道使之曲，破“王气”，并将“云阳”改名“曲阿”。凿冈引江水穿过丹阳，世称“徒阳运河”。该河道直下江南平原，与奔牛运河相接，沟通了南北水运交通，从而奠定了丹阳两千多年水运长盛不衰的基础。秦代以后，运河治理一直被历代朝廷所重视，丹阳境内河道也是整治延绵不断。孙吴末年，徒阳运河进行大规模拓浚。此次拓浚是从丹徒杜野至丹阳小辛段，“皆斩绝陵垄，功力艰辛”。拓浚后使“河床深广”，运输和水利条件获得改善。隋大业六年(610年)，炀帝“敕穿江南河”，即在徒阳运河的基础上，大规模浚深和拓宽为江南运河，“自京口至余杭八百余里，广十余丈，使可通龙舟”。竣工后，徒阳运河两岸“夹岗如连山，盖当时所积之土”。经过这次拓浚，江南运河成为沟通长江和钱塘江两大水系最重要的输漕航道，并与北方的邗沟、通济渠、永济渠贯通为一条南北水运大动脉，经济作用自此与日俱增。
北宋、南宋时，对江南运河的整治特别重视，择其大者，达19次之多。元代，先后疏浚2次，其中泰定元年(1324年)浚河工程最大，调集1.05万人，在镇江至吕城131里运河线上分3段筑坝挡水施工，使河面宽至5丈，底3丈，河深掘至6尺。同时，浚修丹阳练湖，以济漕运。明朝为济漕运和水利灌溉，花了10年时间对丹阳练湖进行浚治，并将运河浚深、改道(城区)。同时，先后修复练湖济运闸、吕城闸，新建黄泥坝、陵口闸等，形成“节节有闸、处处挹注”的格局。此外，还治理了丹金(溧)漕河、九曲河、香草河、简渎河等。清代，光绪11年至28年曾4次浚治京杭运河丹阳段，此时丹阳境内已河道纵横，农田水利能灌能排，成为江南“鱼米之乡”。民国4年至25年也共浚治了5次京杭运河，其中以民国24～25年疏浚工程最大，全线(丹阳段)疏浚，实浚土方92.1万方。京杭运河在丹阳境内因落差大，水流急，故多采湾道使之趋缓，尤其是途经县城时，更是采用分湾并用之法。据记载，丹阳城区段的运河曾经历过三次大规模的改道。明嘉靖(1522--1566年)前的运河古道原址即为现在城河路。当时的河道是从北水关进城，经新桥、贤桥，出东门水关桥，往今尹公桥宝塔湾方向。当时的丹阳知县周应鳌凿通演武场（今考场），引北门七里庙运河水入西门护城河，环城半圈到东门外形成一个弯道，迂缓水势，减速慢流，这也是第一次改道。明万历年间（约1619年前）进行了第二次改道，把尹公桥附近河道改凿成弯道，名曰“转河”，后称之宝塔湾。现在万善公园内的曲水，大都是当年“转河”河床改造的。1958年长江口谏壁建成了翻水站，保证了上游来水，随之丹阳运河也进行了第三改道，主要工程是裁弯取直，从北门七里庙到东门七里桥之间，新挖河床5.5公里，裁去大小弯8处，废弃原来的绕城河段和宝塔湾。
如今的京杭大运河丹阳段道直水缓，全长29.2公里，是丹阳市老城区与开发区的分界线。上个世纪90年代，经过长达7年的数次整治，丹阳运河段现已达国家4级航道标准，可常年通航500吨级船队，是一条沟通南北的“黄金水道”。丹阳大运河新港年吞吐量达100万吨以上，是苏南内河港口中最大的独立港区。今天的大运河丹阳段上，京沪高铁、沪宁城际、高速公路立交桥和一座座公路桥如道道彩虹飞架南北，河面上一列列船队汽笛声声，川流不息，使古老的丹阳呈现出一片欣欣向荣的景象。