远在石器时代，秦淮河流域就有人类活动。
    秦淮河至通济门外九龙桥，又分成内、外两支。其正流称内秦淮，过九龙桥直向西，自东水关入城，穿市区南部，会合杨吴城濠之水，西流至淮青桥，与青溪会合；再向西南流至利涉桥，受小运河水；再经文德桥、武定桥、镇淮桥迤西而北，过新桥至上浮桥，又西北至陡门桥，与运渎水会合；又西北过下浮桥，出西水关，与外秦淮复合。外秦淮河过九龙桥向南迤西，经长干桥，合落马涧水，又西至赛虹桥，再分为两支，正支北折，经觅渡桥与内秦淮合流，北沿石头城至三汊河入长江；旁支西流，自赛虹桥过江东桥，流经北河口入江。
    秦淮河全长100多公里，整个流域2600余平方公里，主要支流有16条，流经句容、溧水、江宁、南京等地，灌溉面积达130万亩左右。远在石器时代，秦淮河流域就有人类活动。沿河已发现原始村落遗址50—60个，著名的有湖熟文化遗址和窨子山遗址等。六朝时河身宽阔，是石头城的天然屏障。自石头城东至运渎（今通济门附近），设有24座浮航，平时浮航通行，战时断舟撤航。
    秦淮河两岸有大小集市100多处，东吴以来一直是繁华的商业区和居民区。历代有许多达官贵人住在秦淮河畔，如东吴孙权时的主要谋士张昭、东晋宰相王导和谢安等。尽管隋唐以后，秦淮河畔渐趋衰败，但是，仍有许多文人墨客在这里凭吊吟叹。最有代表性的诗作是唐代著名诗人刘禹锡的《乌衣巷》：“朱雀桥边野草花，乌衣巷口夕阳斜。旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。”秦淮河两岸建有不少佛寺，东晋时的瓦官寺、南朝时的安乐寺都非常著名。东晋时大画家顾恺之为瓦官寺画了《维摩诘居士像》，雕塑家戴逵父子铸造过五尊铜像。安乐寺里有著名画家张僧繇画的四条白龙，留下了“画龙点睛”的故事。