早在13世紀，盧溝橋就聞名世界。那時候有一個意大利人馬可‧波羅來過中國，他的遊記裡，十分推崇這座橋，說它「是世界上獨一無二的」。並且特別欣賞橋欄柱上刻的獅子，說它們「共同構成美麗的奇觀」！
盧溝橋是在金世宗統治的大定二十八年（1188年）五月，決定修建的。不過當時尚未動工，金世宗就在第二年年初病逝了。盧溝橋始建於1189年六月，明昌三年（1192年）三月完工。兩側石雕護欄各有140條望柱，柱頭上均雕有石獅，形態各異，據記載原有627個，現存501個。石獅多為明清之物，也有少量的金元遺存。「盧溝曉月」從金章宗年間就被列為「燕京八景」之一。因橋身跨越盧溝，人們都稱它盧溝橋。早在戰國時代，盧溝河渡口一帶已是燕薊的交通要道，兵家必爭之地。1153年金朝定都燕京（今北京市宣武區西）之後，這座浮橋更成了南方各省進京的必由之路和燕京的重要門戶。
盧溝橋公元1444年重修。由於清康熙年間永定河洪水，橋受損嚴重，不能再用，大量古蹟在洪水中銷聲匿跡。1698年重修，康熙命在橋西頭立碑，記述重修盧溝橋事。橋東頭則立有乾隆題寫的「盧溝曉月」碑。公元1908年，清光緒帝死後，葬於河北省易縣清西陵，須通過盧溝橋。由於橋面窄，只得將橋邊石欄拆除，添搭木橋。事後，又將石欄照原樣恢復。
1937年7月7日在盧溝橋發生的「七七盧溝橋事變」，成為中國展開全國對日八年抗戰的起點。中華人民共和國建立後，在橋面加鋪柏油，並加寬了步道，同時對石獅碑亭作了修繕。1961年盧溝橋和附近的宛平縣城被公佈為第一批國家重點文物保護單位。1971年為保護盧溝橋減少其運輸量而建立的盧溝新橋完工，但盧溝橋仍然繼續承擔交通運輸任務。1986年盧溝橋歷史文物修復委員會成立，目的在於恢復盧溝橋原貌，工程拆除了1949年後鋪設的柏油和1967年加寬的步道，恢復了古橋的原貌，同時將機動車的通行移至緊鄰的盧溝新橋與之後修建的京石高速公路。
