残された濠には、合流式の下水道から大雨のたびに下水が流入する上、ほぼ閉鎖された水環境で水循環が乏しいため、長年にわたり大量のヘドロが堆積。化学的酸素要求量（COD）・生物化学的酸素要求量（BOD）は高くなりがちで、夏場には異臭とともにアオコの大量発生も見られる。そうしたことから、東京都が1964年東京オリンピック開催時、千代田区が1992年の南北線建設時に合わせてヘドロの除去（浚渫）作業を行った。都では、2020年東京オリンピック・パラリンピックの際、外堀通りはマラソンコースにあたるため、国内外の競技者や観覧者へのおもてなしの一環、都内における水辺で快適な空間を創出することを目的に、2018年度から通算3度目の外濠の浚渫作業に着手し、オリンピックイヤーの前年にあたる2019年10月までに牛込濠までの浚渫を終えたいとしている。