永定河系是海河流域七大水系之一，東鄰潮白河、北運河，西鄰黃河，南為大清河，北為內陸河。全長680公里，流域面積47016平方公里。流經北京市境內的河段長159．5公里，流域面積為3168平方公里，流經內蒙古、山西、河北、北京、天津五省、市、自治區的43個縣市。永定河至今已經有300萬歲的年齡，這是根據研究人員對永定河河底最早的沉積物研究發現。
歷史上永定河中上游多山地丘陵和黃土地，廣泛分佈著茂密的森林。但在金、元、明清時期，主要是因為北京城的建設和城市生活對木材木炭的大量消費，將水定河中上游流域的森林砍伐殆盡。金代為了從水路攻打南宋，徵調燕雲兩路四十萬人到永定河上游流域的蔚縣伐木造船。元代為了打造大都城城門，派三千軍卒到蔚縣伐木。元史記載，為了修白塔寺，便伐木五萬多根樹木。明代僅皇宮及內府衙門的太監們，每年就要燒掉五六千萬斤木柴和一千多萬斤木炭。這些木柴和木炭大都是從水定河中上游流域以及易縣等地採伐和燒悶的。今石景山區的養馬村本名楊木廠，門頭溝區的火村本名火攢村，都是明代存放木柴的地方。東城區臺基廠原是明代北京城內存放木柴木炭之處，每年有三千人在裡面抬柴運柴，當年臺基廠裡積存木柴木炭不計其數。永定河中上游流域的森林被砍光以後，失去林木保護涵養的黃土地，被降雨、流水和大風直接侵蝕，水土流失加劇，水中含有大量的泥沙，久而久之，就成了地上河。
永定河水量充沛，洪澇災害頻發，又被稱為“無定河”。永定河源自內蒙古，河水東行中挾帶大量泥沙，河水渾濁，有10鬥水六鬥沙之說，其渾勁僅次於黃河，是全國有名的地上河。元、明時期就有了渾河、小黃河之稱，年含泥量約3120萬噸。一直以來，河水一年中的流量並不平均，平常水少甚至沒水，但到了夏季暴雨季節又會產生很大的洪水。由於河床很淺，河流走勢經常橫向擺動，河道經常變遷，所以這條遊蕩型的河流舊時成為了人民心中的大患。到了夏天，發洪水、鬧決堤讓人防不勝防，河堤潰決、河道遷徙，淹灌城市、覆沒村莊，成了經常發生的事情。它的渾勁在於其脾氣摸不準、算不透，其洪水突發性強、洪峰尖陡，一個洪峰下來就可能決堤。因此，這條河就有了“無定河”這稱。
無定河的“無定”一是洪水與決口。僅清代自1644至1911年的268年間，決口漫溢即達78次，平均每4年左右造災一次。1801年，無定河自北京石景山左堤漫決5處，計長90餘丈，盧溝橋下南北兩岸決口18處，總長達3200餘丈，盧溝橋孔宣洩不及，洪水將橋欄石獅沖毀。北京城右安門外大橋被沖斷，永定門、右安門外災民多至兩萬餘人，人多上樹避水。
無定河的“無定”二是在於決堤後改道。歷史上無定河曾留下的足跡太多，僅在北京附近的大型故道就有3條。一條古故道由北京衙門口東流，沿八寶山北側轉向東北，經海淀，循清河向東與溫榆河相匯。第二條故道是西漢前的故道，自衙門口東流，經田村、紫竹院，由德勝門附近入城內諸“ 海”，轉向東南，經正陽門、鮮魚口、紅橋、龍潭湖流出城外。第三條三國至遼代故道，自盧溝橋一帶，經看丹村、南苑到馬駒橋。
在石景山西南，永定河東岸的龐村，曾建有祭祀永定河神的北惠濟廟（雍正七年建），廟前不遠的堤岸旁有座高2米左右的磚臺，臺上臥著這頭鎮水牛，只是這牛是鐵質的，並非銅質。這頭臥牛的姿態與頤和園昆明湖邊那頭依然健在為人熟知的“銅牛”很像，只是牛角高高豎起，且做工要粗糙很多。當永定河水氾濫時，水流過牛嘴中會發出低沉的吼聲，提醒村民，後來這頭牛被放進鍊鋼爐中，融化了。這頭鎮水牛是何時鑄造的，沒有查到明確的記錄，成書於嘉慶二十年（1820）的《永定河志》，在“工程”一卷中有“北極（濟）廟前鐵牛一具”，說明這頭鐵牛的鑄造時間很可能在1788-1820年之間。永定河年年氾濫，入清以來，每位皇帝都非常重視治理永定河水患，包括給河神建廟、冊封河神，鑄造鐵牛等等，表現了百姓多麼希望永定河不要在發生水患的決心與信念。
為了讓無定河安定下來，康熙下令全面整治無定河，無論如何也得讓這條河的脾氣“定”下來。命原任河道總督于成龍勘查繪圖議奏。北京為西北高東南低的地勢，盧溝橋海拔57.6米，比北京城內足足高出20多米，一旦永定河決口，勢必淹掉北京城，於是無定河河道被加寬、加深，兩岸河堤被加固，這樣還不行，無定河的名字就是無定，怎麼讓它安定下來呢？大清的聰明人從不缺乏，有人上奏，要讓無定河的脾氣定下來得改個名字。於是在新河挑竣之日，康熙帝賜名“永定河”，並建廟立碑。無定河從此就成了永定河。
永定河水哺育了成千上萬的勞動人民，他們繁衍生息，沿河而居的先民創造了無數的神話傳說與故事！
