Sách Đại Nam nhất thống chí (thế kỷ XIX) ghi: “Sông Tô ở phía đông thành Hà Nội là phân lưu sông Nhị, chảy theo phía bắc tỉnh thành vào cửa cống thôn Hương Bài, chuyển sang phía tây đến xã Nghĩa Đô ở phía đông huyện Từ Liêm (nay là phường Nghĩa Đô, quận Cầu Giấy) và các tổng huyện thuộc huyện Thanh Trì, quanh co gần 60 dặm, rồi đổ sang sông Nhuệ”.
Năm 1889, thực dân Pháp đã lấp nhánh sông Tô từ chỗ cửa sông Hồng (Hà Khẩu) qua Hàng Cá, Hàng Lược tới Thuy Khuê lập ra các phố Nguyễn Văn Siêu, Ngõ Gạch, Hàng Cá, Hàng Lược. Chỉ còn lại nhánh từ đầu phố Thuy Khuê lên chợ Bưởi, rẽ xuống phía nam qua Cầu Giấy, Láng, Ngã Tư Sở, Đại Kim, Thanh Liệt (chỗ này có một đoạn sông đào nối thông với sông Nhuệ ở cầu Bươu) rồi qua các xã thuộc huyện Thanh Trì, tới xã Ái Quốc, huyện Thường Tín thì đổ vào sông Nhuệ.
Sông Tô Lịch là một sông cổ của Thăng Long. Ngày xưa, hai bên bờ buôn bán sầm uất, trên bến dưới thuyền. Khách buôn từ mạn bắc xuống qua cửa Hà Khẩu vào sông Tô, từ phía nam ra có thể qua sông Đáy, sông Nhuệ, vào kinh thành bằng sông Tô. Từ khi bị lấp, sông chỉ còn là dòng thoát nước thải của thành phố, bị ô nhiễm nặng. Gần đây thành phố Hà Nội đã đầu tư dự án cho dòng sông thông thoáng và giảm ô nhiễm môi trường.
Theo "Hà Nội Danh thắng và Di tích" tập 01.