玉川上水
1898年(明治31年)、淀橋浄水場の新設に伴い、現在の和泉給水所地点から浄水場まで定規で引いたような一直線の水路が開削され、これを新水路と呼んだ。1921年の龍ヶ崎地震で一部が損壊したが、後に旧水路から新水路への揚水用ポンプ8台が畠山一清による寄付で設置された。関東大震災の発生時には、隧道部の損壊や盛土が崩壊して水路が決壊したため、旧水路と揚水用ポンプが利用された。1937年(昭和12年)には、代わりとなる導水管が甲州街道の下に埋設され、新水路は廃止された。跡地のほとんどは、水道道路と都営住宅に転用されている。
江戸時代同様、多摩川から取水した水がそのまま流れ、水量も豊富な区間である。
羽村取水堰(東京都羽村市)からしばらくは多摩川にほぼ並行して南南東へ流れるが、拝島駅のすぐ東で向きを変え、以降は西武拝島線のやや南を東へ向かう。北から南へ流れる残堀川を立体交差で越え、玉川上水駅(西武拝島線・多摩都市モノレール)のすぐ南で多摩モノレールをくぐり、ほどなく小平監視所に至る。
多摩川水系は現在でも東京の上水源の1/3ほどを占めており、毎秒17.2立方メートルの水が水道用水の原水として利用されている。羽村取水堰で取水された水の大部分は、下流約500メートルに位置する第3水門(座標:北緯35度45分11.60秒 東経139度18分45.94秒 / 北緯35.7532222度 東経139.3127611度 / 35.7532222; 139.3127611 (第3水門))から埋設鉄管によって山口貯水池(狭山湖)・村山貯水池(多摩湖)へ送水され、最終的には東村山浄水場(東村山市)で利用される。
残りの水はさらに下流、玉川上水駅付近の清願院橋から300メートルほど下流にある小平監視所(旧称:小平水衛所)で取水され、東村山浄水場、および現役の農業用水路である新堀用水の双方に送水されている。なお、小平監視所は、かつては玉川上水と野火止用水の分水地点であった。
羽村取水堰と多摩川(羽村市、北緯35度45分20.95秒 東経139度18分32.06秒 / 北緯35.7558194度 東経139.3089056度 / 35.7558194; 139.3089056 (羽村取水堰))
取水堰直下の様子。大量の水が音をたてて流れ、「人喰い川」などと呼ばれた往時を偲ばせる。(羽村市、北緯35度45分20.