玉川上水は、優れた測量技術に基づく長大な土木構造物であり、近世初期における水利技術を理解する上で重要です。また近世都市江戸の用水供給施設として、また武蔵野台地の近世灌漑用水として貴重な土木遺産です。しかも、改修が繰り返し行われているものの、かつての路線のまま連続して残されています。とくに小平監視所までの上流部は、今なお水道導水路として使用されているため、近代の土木施設として高い歴史的価値を有しています。 　平成１５年８月２７日付の官報に文部科学省告示第１３７号として登載され、国の史跡に指定されました。

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※史跡指定の範囲は、羽村取水口から大木戸まで約43kmのうち、下流部の暗渠を除いた約30kmです。

史跡指定から除外されている区間

• 暗渠区間
  • 玉川上水駅前（立川市柏町・幸町）
  • 三鷹駅（三鷹市上連雀・武蔵野市御殿山）
  • 浅間橋（杉並区久我山）から繁栄橋（世田谷区大原）まで
  • 一号橋（世田谷区大原）から稲荷橋（世田谷区大原）まで
  • 二号橋（渋谷区笹塚）から三号橋（渋谷区笹塚）まで
  • 笹塚橋（渋谷区笹塚）から四谷大木戸（新宿区内藤町）まで
• 暗渠区間以外で除外されている区間
  • 横田基地引込線（福生市熊川）
  • 小平監視所（立川市幸町・小平市中島町）