盧溝橋位於北京西南15公裏處，因跨盧溝河而得名。盧溝之名始見於《新唐書》，是古漯河的壹個支流，又名桑幹河，源於山西馬邑縣北之雷山，至北京西郊東北流經盧師山之西而得名。另壹說則以其名源於河水本身，其河自上遊夾泥沙而下，水流混濁，故又稱小黃河、黑水河。“水黑曰盧，故以名之”。盧溝河又名盧溝水，系因“河徑宛平葫盧溝，故名盧溝水”，但也稱盧溝。
盧溝橋壹帶，遠在戰國時代，就是燕薊交通要塞。在唐之前數百年間，人們沿太行山東麓前往華北平原，都要經過波濤洶湧的盧溝古渡。唐宋時期，鑒於該地地理位置日趨重要，曾置小橋和浮橋。《宣和乙巳奉使行程錄》載：“過盧溝河，水極湍激，燕人每候水淺深，置小橋以渡，歲以為常。近年，都水監輒於此河兩岸造浮梁。”從這種枯水期築小木橋、豐水期置浮橋或憑舟船渡河的方法上不難看出：唐宋時代的盧溝橋還處於由渡口逐步發展為永久性橋梁的過渡階段。此後，燕薊地區通往華北平原和南方各地的交通日益發達，特別是金海陵王完顏亮定都中都（1153）後，為加強其對華北地區的統治，盧溝橋壹帶的地位顯得更為重要了。為適應交通發展的需要，改造盧溝橋渡迫在眉睫。
經數年準備，金世宗遂於大定二十八年（1188）五月下詔，令於盧溝河上建石橋。未幾世宗病故，繼立者金章宗於“大定二十九年（1189）六月復以涉者病河流湍急，詔命造舟，既而更命建石橋。明昌三年（1192）三月成，敕名曰廣利”。但習慣上人們仍因河名日盧溝橋。
盧溝橋是壹座聯拱石橋，由11孔不等跨圓弧拱組成，全長266.5米，是華北地區最長的古代石拱橋。橋面凈寬7.5米。連欄桿及挑出橋面的仰天石在內，最外側總寬9.3米，橋面正中稍微隆起，據實測其隆起高度為93.5厘米，約為千分之八的坡度，以便排水。兩端橋堍的雁翅橋面，呈喇叭狀。入口處寬32米，斜長28.2米。盧溝橋的工程結構，有許多獨到之處，堪為北方石拱橋的典範。
盧溝橋所跨的盧溝河，自古洪患嚴重，經常泛濫，河道遷移不定，秋末冬初的枯水期封凍；春末夏初時節，又有流冰危害；夏秋之際，河水暴漲，洶湧澎湃。唐詩雲：“可憐無定河邊骨，猶是春閨夢裏人。”由此，盧溝河亦名無定河。在這樣壹條潰決泛濫無常的河流上造橋，其基礎必須牢固。為此，建橋的工匠們為減少橋基的沈陷，采取了“插架法”。即在數米厚的鵝卵石與黃沙的堆積層上，打短木樁來承載橋梁的基礎。建國後技術人員以經緯儀對10個橋墩進行測量，結果發現其最大誤差僅±12厘米，基礎十分良好。
數百年來，華北民間就流傳著盧溝橋上有“斬龍劍”的故事。據傳，有壹天，忽然間天昏地暗，烏雲滾滾，雷電交加，大雨如註。在暴風驟雨中，人們看到有10條兇猛的惡龍，簇擁著洪水，以排山倒海之勢湧向盧溝橋邊。人們的心都懸到了喉嚨口，惟恐橋毀地淹，殊不知惡龍遊到橋下忽然消失不見了，洪水也馴服地從橋孔中流過。從此。盧溝橋上有斬龍劍之說就傳開了。
事實上，蛟龍作惡是不存在的，而洪水為患卻是屢有發生。據載，由金代到解放前的750余年中，盧溝河就發生決口百余次，而這期間還包括經清康熙帝大規模治理而保持的200余年的安定期。特別是每年農歷三四月時，渾濁的河水夾雜著大量浮冰由上遊狂瀉而下，如萬馬奔騰，但盧溝橋卻始終安然無恙。其奧妙之壹就在於它有數座形式特殊的橋墩。盧溝橋有11孔卷洞，除兩岸金剛墻外計有10個橋墩。橋墩間的距離由16米至21米不等，由橋兩端向中間逐漸加大，其狀如壹艘平面的船。墩寬從6.5米至7.9米不等，約為橋跨的壹半。墩前迎水面砌築長由4.5米至5.2米不等的分水尖，占整個橋墩的十分之四，分水尖寬5米，每個分水尖上，都垂直安放了壹根邊長為26厘米的三角形鐵柱，以其銳角春擊冰塊夏殺水，這就是所謂的“斬龍劍”。時至今日，美國阿拉斯加地區橋墩的破冰設備，仍是如此。為使分水尖更加穩固，還在分水尖的鳳凰臺上加築了6層厚達1.83米的壓面石。為確保拱腳不被流水冰塊沖壞，拱腳和拱址石與墩身分水尖之間，在流冰水位以下作流線形過渡。橋墩石順水面，自出券洞後，作流線形，向內收進，狀如船尾，使水壹出券洞就迅速分散，以減少券洞內水流的壓力。這種形制特殊的墩體，是我國古代橋工因河制宜的技術表現。故此，800余年間，任盧溝河盛夏洪汛，奔瀉兇猛，春來流冰，橫沖直撞，而盧溝古橋卻穩如磐石。真可謂是“無定河”上的“永定橋”。
盧溝橋石獅盧溝橋11個拱券的跨徑，由兩岸逐漸向橋心增大。西側最外的壹孔跨徑為12.35米，增至中心孔為13.42米。拱券為弧形拱，較為平坦，在聯拱石橋中尚屬少見。橋拱采用縱聯式的砌築法，使整個拱券結成壹體。在券的兩側，各有單獨的券臉石壹道。為防止券臉石向外傾塌，各拱均用8道通貫的長條石與券臉石交砌，此又近似框式縱聯的排列。在券臉石拱背上平鋪厚15厘米的伏石壹層，並挑出券臉石15厘米。拱券與橋墩各部分石料之間，均用腰鐵和鐵件，以增強砌石之間的拉力。清乾隆五十年（1785），在修理此橋、折除橋面時，還見到了“石工鱗砌，固似鐵丁，堅固莫比”的內部構造，使乾隆帝大為驚嘆，在乾隆碑記中對此作了翔實的記述：“朕因是思之，渾流巨浪，勢不可當，是橋經數百年而弗動。非古人用意精而建基固，則此橋必不能至今存，然非拆其表而觀其裏，亦不能知古人措意之精。用工之細，如是其亟也。”1973年，北京市文物保護、交通運輸、基本建設、市政設計等部門，曾協同壹起對古橋負載量進行了科學實驗，取得了大量數據。當最後加載至429噸時，橋孔瞬間最大撓越度東起第二孔為0.42毫米，第五、六孔（金代原物，跨徑最大）分別為0.52毫米和0.49毫米。全橋各孔工作狀態正常。當牽引車和400余噸的大型平板車平穩順利地通過古橋時，人們皆驚嘆它的“堅固莫比”。
盧溝橋橋面分為河身橋面與雁翅橋面兩部分。河身橋面長213.15米，如前所述，其坡度為千分之八，其勢較緩。雁翅橋面坡度較大，為千分之三十五。橋面分伏石、仰天石、橋面石三層。仰天石外側，刻有簡潔的卷葉雲頭紋，僅東部壹小部分為康熙時配制的，余者皆為金代原物。雁翅形橋面上有清康熙、乾隆時修葺該橋的碑文。乾隆帝手書“盧溝曉月”碑和“過盧溝橋記事”碑及碑亭，雕刻十分精美。橋兩側有望柱281根，其中橋南為140根，橋北為141根，望柱高1.4米。柱頭刻仰復蓮座，座上刻有石獅。望柱間欄板計279塊，其中橋南為139塊，橋北有140塊，平均高85厘米，長由1.9米至1.3米不等。斷面呈梯形，上小下大，頂端厚20～25厘米，底厚23～30厘米。盧溝橋在建築結構上如跨徑、望柱、欄板等等，壹反素以對稱為美的我國傳統建築技術。究其原因，可能是受當時建築材料的限制，在不影響總體布局的情況下，工匠們進行了壹些變更，足見其用心之良苦。
橋東端欄桿盡頭，兩側各有石獅壹尊，其高為90厘米、長173厘米，都用頭頂著最東端的望柱。橋西欄桿盡處，則以卷鼻抵足傾以全力的兩頭石象抵住最末端的望柱。獅、象在此的作用皆充抱鼓石，使欄桿不致外傾。兩端橋頭各有石華表壹對，形似天安門前的華表，但雕刻與裝飾上略有不同。華表高465厘米，底端為須彌石座，座上立八角石柱。石柱上端橫貫雲板，柱頂有蓮座圓盤，蓮瓣中間飾有珠串，圓盤上置石獅壹只。
石獅子是盧溝橋上最珍貴的藝術品。《載司成集》載：“橋上兩旁皆石欄，雕刻石獅，形狀奇巧。”望柱頭上的石獅，姿態各異，極盡變化之能，有的昂首挺胸，仰望雲天；有的註目凝神，緊盯橋面；有的側身轉項，兩兩相對，似在娓娓傾談；有的低首垂目，爪撫幼獅，似在輕輕呼喚；有的雙耳豎立，寧神屏息，似在聆聽橋下潺潺的水聲。這些石獅皆有雌雄之分，雌者多在撫戲幼獅，雄者在滾弄繡球。大獅子身上的幼獅，小者幾厘米，大者10余厘米，神態也很生動。它們三三兩兩，有的爬在大獅子身下，有的伏在大獅子背上、頭上，有的躲在大獅子的懷裏遊戲，有的在戲弄大獅子的鈴鐺或飄帶上的繡球，有的隱於大獅子的腹側、腋下，僅僅露出半個頭或壹張嘴，真是千姿百態，活靈活現。由於它們若隱若現，神態迷人，加以數目眾多，不仔細觀察，就不易發現、數清。故此，就有了“盧溝橋的獅子——數不清”的歇後語，古籍上甚至也有這樣的記載。如明蔣壹葵在《長安客話》上載：盧溝橋“左右石欄刻為獅形，凡壹百狀，數之輒隱其壹。”明劉侗的《帝京景物略》上亦雲：“數之輒不盡。”而傳說則謂：如果真的數清了，獅子就會全部跑掉。盧溝橋上的獅子真的數不清嗎？
解放後，北京有關部門采取編號清點的辦法。查出橋上***有獅子485只，其中，望柱頭上的大獅子281只，大獅子身上的小獅子198只，頂欄桿上充為抱鼓石的大獅子2只，華表上的獅子4只。1979年，又在河中靠中心墩處發現壹只大獅子，並復數小獅子為214個。這樣，盧溝橋上獅子總計應為502只。這些獅子按其雕刻風格可分為四類：為數不多的身軀瘦長，面部較窄，腿腳挺拔有勁者為金元時期的原物；而那些身軀較短、足踏繡球或小獅、風化較甚者，系明代補配的；那些雕刻細膩、突胸張嘴、頭上卷毛高突者是清康熙、乾隆及稍後壹段時間內所增補的；而外表較新雕刻卻比較粗陋的，可能是清末到解放前夕修補的。
雄偉壯觀的盧溝橋數百年來，引發了我國無數文人、學者的遐想，留下了許多動人的詩詞畫卷。元張野和盧亙在《滿江紅》詞和《盧溝橋即事詩》中，分別以“臥虹千尺”和“蒼龍北峙飛雲低”來形容盧溝橋的壯觀。“盧溝石橋天下雄，正當京師往來沖”、“盧溝橋西車馬多。山頭白日照清波”、“橋下水，車流長，橋上客，紛如織”等詩詞則生動地寫出了盧溝橋的行旅風光。古代的盧溝橋還是京華灑淚餞別之地。金人趙秉文的“落日盧溝溝上柳，送人幾度出京華”等詩，則道不盡故人依依惜別之情。而圍繞“燕京八景”之壹的“盧溝曉月”，文人們的詩賦就更多了。古代以盧溝橋為題的動人畫卷亦為數不少。如明王紱的名畫《盧溝曉月》圖，徐渭也以盧溝橋為題作過畫。在數幅盧溝橋畫中，猶以現藏中國歷史博物館的元代《盧溝運筏》圖價值最高。該圖以盧溝橋為中心，橋下運送貨物的木筏往來如織，橋上車騎往來不絕於道，鮮衣怒馬的差人急急催動坐騎，橋頭客舍林立，酒晃高挑，壹派繁華景象，橋本身更是形象逼真，11孔連拱，華表、欄桿、石獅與今日盧溝橋極為相近，特別是橋頭兩端，分別以石獅、石象為抱鼓石，數百年後的今天依然如故。
盧溝橋既是交通要道，又是兵家必爭之地。盧溝橋在其建成後的數百年間，曾數次成為戰場。如金廢帝（完顏永濟）大安三年（1211），金人與蒙古成吉思汗（鐵木真）在盧溝橋進行了長達4年之久的爭奪戰。元天歷元年（1328）上都諸王忽刺臺等人紫金關，大兵進逼盧溝橋，為燕帖木兒所敗。明建文時，燕王朱棣舉兵靖難，建文帝派“李景隆謀攻北平，燕將請守盧溝橋以禦之”。明末盧溝橋又壹次淪為戰場。1922年直奉戰爭，兩派軍閥曾在盧溝橋進行了5晝夜肉搏戰。古橋雖屢受戰禍，卻依舊緊扼京津門戶。
1937年，日本帝國主義為了吞並中國，竟在此策劃制造了震驚中外的“盧溝橋事變”，發動了全面的侵華戰爭。從這年的6月起，日本侵略軍就在北平（今北京）西南宛平城附近連續舉行挑釁性的軍事演習。7月7日，日軍又借口壹士兵失蹤，要求進宛平城搜查，被中國駐軍拒絕，日軍即炮轟宛平城和盧溝橋。駐守宛平的第二十九軍三十七師吉星文團的廣大官兵，在中國***產黨領導的抗日救亡運動的推動下，奮起反抗，揭開了抗日戰爭的序幕。盧溝橋事變由此成為中華民族興衰史上的壹個轉折點。直至今天，盧溝橋頭和宛平賊墻上的累累彈痕仍舊在向人們控訴著日本軍國主義的滔天罪行，謳歌著中華民族奮勇抗爭、不畏強敵的鬥爭精神。