隋大业间（605年～618年），余杭塘河为漕运而疏浚，是古代余杭县主要航道之一。清嘉庆《余杭县志》记 载“余杭塘河在县东南二里，阔三十步深一丈许，连南渠河，自安乐桥四十五里至杭州之运河”。 余杭塘河上游为南渠河。宋时南渠河西通木竹河，从石门塘达洞霄宫。下游经长桥，东流约七里而至觅渡桥，折东南流约十二里，至观音桥又东流约一里，至卖鱼桥，与下塘河会。古时，临安、於潜等地竹木山货经木竹河至余杭集散。

余杭塘河“通舟楫，水盈可胜三百斛以上舟，迁旱水涸亦可胜百斛舟”。元至正十九年（1359年），张士诚自武林港至江涨桥新开运河，使余杭塘河与京杭运河直线沟通，提高了余杭塘河的航道作用。清康熙二十三年（1684年），选石筑余杭东关至文昌阁堤塘于道左。翌年疏浚，上及石门，疏南渠河之浅阻以通商舟，开木竹河之湮淤以溉田。至民国二十二年（1933年），航道宽度达4米，可通小船。抗日战争胜利后，由于余杭港埠物资集散量增加，较大吨位的木帆船陆续驶抵余杭，古航道卖鱼桥段河道狭窄，时碍航行，除航船和小吨位船舶继续行驶观音桥、卖鱼桥航线外，航道走向改由余杭经仓前、女儿桥至杨家桥，北折过杨家桥绕三墩文星阁，东向经祥符桥，东南出小河惠安桥至大关桥进入运河。

在《杭州市河道交通航运规划》中指出杭州未来的水上公交线主要有9条，而其中有2条经过余杭塘河，并且在《余杭组团分区规划》、《余杭创新基地总体规划》中也对水上巴士作了相应的规划，将实现余杭塘河与杭州主城区以及创新基地内部的贯通。近年来，由于余杭塘河沿岸及周边分布了不少诸如热电厂、水泥厂、塑料厂等工业企业，对河道生态环境造成了一定的影响和破坏。为此，区规划分局已委托中国联合工程公司正在抓紧编制《余杭塘河综合整治规划》。同时，在组团分区规划与创新基地总体规划中对现状沿岸周边以污染型工业用地为主的用地分布作了调整，并对沿河两岸的绿化要求作了规定。

2008年，航行在杭余线的船舶约96艘，1.9万吨位。杭余线航道两岸有码头18家，泊位点长3134米，泊位51个，船舶最大泊靠能力为300吨级。余杭港埠主要出港货物为非金属矿石、石料，进港货物为煤炭、黄沙、石膏及水泥厂用矿石等。是年9月，杭州市开通武林门至西溪（五常港）水上巴士。杭余线航道实施白天通行水上巴士、夜间通行货船的管控通行方案。2009年7月1日起，杭余线航道禁止货船通行，关停沿线余杭组团18家码头。余杭区政府补助常年在杭余线上航行的78艘货物运输船舶转移经营。杭余线航道实现客货船通行向客船通行过渡，成为水上旅游专线。