五门堰堰头在今许家庙镇街东南，湑水河西岸。宋绍兴年前叫唐公。创于何时，无确切记载。清嘉庆十年(1805)《唐公车按亩摊钱的批复》载：“唐公始于汉朝，疏小渠以灌田，流鼻底（斗山）而归河（湑水河）”。清道光三年(1823)《唐公车水利碑》载：“五门之渠实起汉矣，相传以来，渠口丈八。”唐公即唐公房（昉）。据东汉灵帝时所立“仙人唐公昉碑”载：“唐公房新莽①居摄二年（公元7年）为郡吏，遇真人，举家升仙。”唐公房升仙虽为神话传说，以“唐公”命名，后世称“始于汉朝”是可信的。

南宋绍兴年前，上共有筒车九轮，车灌溉城固县许家庙镇的万家营、竹园、后湾、新马院一带土地。宋《妙严院碑记》称“稻畦千顷、烟火万家”，指的就是唐公车灌溉区。但因当时湑水河直抵斗山脚下，山皆为石，唐公水不得过斗山，故流斗山而归河。
　　约在南宋绍兴初年(1131～1136)，灌区百姓“相斗峰（山）形势”，在斗山北“搭木槽渡引”，水始下流斗山南，灌田3000亩。在唐公堰头“横沟五门，用保是堤”，由此唐公改称五门堰。
　　后在斗山所搭木槽渐形成“刳木为槽，集本石”（见《五门堰石峡记》）而过。木槽由一个发展成多个，流量增加，斗山南灌溉面积逐渐扩大。到元至正年前，五门堰“灌田40840余亩，动磨70”（元代贾申立《五门堰碑记》）。由于堰过斗山刳木为渠，每年春修耗费大量竹木、人力。夏秋略有暴雨、霖雨，湑水涨发，常漂走木渠，稻乃薄收。元至正七年(1347)八月“无故崩溃”。县尹蒲庸力排众议，命堰长“董工役、召冶匠、锻器具、率磨夫（石匠）百余以役其事”。“焚之以火，淬之以水”，石“皆自暴烈而崩。乃以所取之石，仍塞旧渠”，如此反复进行。至正八年(1348)，修成长18丈、宽1丈1尺、“深四仞”的石渠，改善五门堰斗山南灌区的灌溉条件（以上引文见元贾申立《五门堰碑记》）。
　　但因斗山石渠狭小，年久逐渐圮毁，流量减小，遇旱，斗山南灌区“皆焦土矣”。明弘治五年(1492)，汉中府推官郝晟任本县知县，领导1000余名夫、匠，仍以火烧水淬法修筑五门堰石渠（峡），渠宽四丈，深二丈，流量增大，并延长下流渠系六、七里，使五门堰“渠水荡荡于田亩，高下无不沾足，而所为五万亩者，无遗利矣”（明郭岂《开五门堰石峡记 》）。当时五门堰干渠绕斗山，沿吕村乡丘陵坡地东沿至曹家村、郑家塝，再沿丘陵坡地南沿西行经鸳鸯桥、王家桥（北）、高家村至龙头寺西，折向南行直到沙河营。灌溉面积囊括今汉白公路北、湑水河西的一、二级阶地。由于渠系长，灌溉面积大，水量不足，五门堰灌区对旱地改水田有严格限制，不得随意扩大，并且形成一整套独特的耕作制度。
　　明万历四年(1576)，知县乔起凤，领导群众在渠首五洞垒石坎，以“建悠久之基”；下流修为活堰（即修退水闸，时称下龙门），以泄洪涛之势；石峡用石固堤，以弥冲决之患。堰首西创立禹稷庙3间，官房20余间，创修各洞水口，计水均田（见黄九成《重修五门堰记》）。万历二十三年(1595)，知县高登明捐俸金将各洞水口之木卷改用石料，照乔起凤旧规修砌。
　　清康熙十一年(1672)，嘉庆八年(1803)，嘉庆十一年和十二年（1806和1807），对五门堰多次修浚。嘉庆十五年(1810)，清查五门堰36共灌田41030.54亩（《清查五门堰田亩碑记》）。
　　道光五年(1825)，全堰灌田33997亩（《五门堰清查田亩公碑记》）。道光六年(1826)，堤坎两次被水冲决。道光十七年(1837)，渠首二洞被水冲坏，第三洞只留半边，码头渠坎亦被冲断成壕。于是“重新下底，相形而作，加工加料，从实坚修”（《重修五洞添设庙宇碑记》）。道光二十一年(1841)，遇暴雨，沙土并下，河势日高，并壅洞口，漫阻渠道，于是将原设的退水闸（即小龙门）改建成退水冲沙闸。“旧只一门，今易为三；旧阔丈八，今阔二丈四尺；旧深六尺，今更深二尺五寸；旧架木桥，今改为石。落成后洞渠无阻，波流迳达”（《重修小龙门碑记》）。
　　同治二年(1863)，兵燹与洪水毁渠，“堰拔其根，田畴失利”。同治七至九年(1868～1870)“堰凡三圮”。知县周曜东领导群众修建，“于渠则劈盘石为内坊，编笼实小石为外坊，且设水码以杀水射坊之势。于堰侧增置卷底以磊石，伐檀为桩下之泥沙之中，……”。同治十一年(1872)修复完竣（《重修五门堰并官渠坎记》）。
　　光绪七至十二年(1881～1886)，东流夹槽及官渠坎，经常有冲决之患，年派水费修复，每亩摊钱六百文。田亩日减，全堰“共灌34128.74亩田”。
　　民国10年(1921)，堰堤塌溃。探讨原因，“知水洞底石太高，根底不固”，遂将五洞底下低0.5米。“恐水骤增，洪涛四溢，复于龙门左侧增一倒龙门（即侧堰），以堵水势”。民国12年(1923)，重修倒龙门，加深基础，重修五洞进口平台，续修西河坎。
　　民国22年(1933)，自春至夏，水常盈堤。6月中旬，“惊浪奔涛超洞梁而过之，摧毁渠坎数十丈，而二洞全部塌陷”。时正值用水关键时刻，驻军赵寿山司令差李维民营长率兵抢修一条急堰（临时渠）进水。7月中旬，“水又大涨，老堰、急堰皆从东崩开，而洞旁骤平”。乃抓紧修复渠首，外坎基础下垫三层竹笼，长五十余丈。这次修复，废弃渠首倒龙门。秋后动工恢复，“浚深洞底，较前低六尺余寸。洞底满铺石条，洞侧平砌石条，中用石灰桐油和泥筑顽石，层累而上”，次年4月竣工。
　　五洞底经民国时期两次翻修，共下低3米左右。民国24年(1935)秋，拦河堰木卷和竹笼又被大水扫尽，同年修复。当时“五门堰灌田之多（50000亩），工程之大，管理之周密，为陕南各县之冠”（《建设周报》杨炳堃《汉中南褒城洋等县水利调查报告》）。
　　民国37年(1948)5月湑惠渠建成，通水灌田。从此五门堰灌区并为湑惠渠灌区。后因湑惠渠灌溉面积逐年扩大，水量不足，为挖掘水源，充分利用河道渗水，群众联名申请恢复五门堰。
　　1952年3月，县人民政府批准成立五门堰水利修建委员会，由五郎庙、杜家槽、吕家村、马家店四乡群众集资2345.85元（折新币），于1952年5月修复旧堰，从湑惠渠灌区中拨回水田5300亩归五门堰灌溉。1953年县人民政府批准成立五门堰水利委员会。1954年加固堰头。1958年五门堰水利委员会改为管理站，隶属龙头区水利联合委员会领导至今。
　　1960～1962年，每年洪水将竹笼堰坝冲决，随坏随修。1963～1966年，灌区全面改善配套灌溉设施，将11.9公里古干渠裁弯取直为8.9公里，将斗山石渠改建成两段明涵，长284米，八条古洞湃、22公里渠道合并修成三条斗渠和一条副斗渠，总长18公里，并配修分水、排洪等各类建筑物110处。改善后，干渠过流2.5立方米/秒，灌区水田扩大到7126亩。
　　堰坝修建沿袭传统工程技术、年年修补。河床逐年下切，堰头越筑越高，易遭水毁。1963年用桩基固定堰头。1968年改建渠首结构，简陋竹笼装石坝改为浆砌片石，将堰坝背坡放缓，堰坝基础打桩置笼以适应沉陷，坝长374米。工程分期修建，1976年结束。灌溉面积9300亩。
　　1980年7月，湑水洪峰达3130立方米/秒，冲决堰坝15米。1981年7～8月，洪峰数起数落，达2640立方米/秒，堰坝又遭破坏。国家补助1.5万元，用钢筋编笼加固堰坝。上游西坝河堤决口314米，使主流改道，渠口干涸，国家补助4.3万元予以修复。1983年，洪水又决坝72米，国家补助4.2万元，用钢筋笼装石修复。至此堰坝比较稳固、灌溉配套完善，灌水田达7350亩，水浇地1950亩。
　　从1965年灌区改善起，到1985年完成堰坝改建止，20年内共作土石方8.29万立方米，其中砌石8840立方米，共投工32.3万个；投资33.55万元，其中国家补助13.55万元。
　　1986年，国家补助0.6万元，群众集资0.75万元，修建渠首退水闸（龙门）及公路桥。1987～1990年，国家补助16.3万元，群众集资5.3万元，投劳8.5万个，加固堰坝，衬砌渠坎4.3公里，斗渠3条；衬砌干渠1公里。
　　1984年，五门堰被列为全省重点文物保护单位，成立城固县五门堰文物管理所，国家拨款2万元，按古样修葺观音阁等建筑，堰首禹稷殿、太白楼等建筑均仿古刷新，使五门堰这一重要水利工程成为旅游景点。