La Deûle a été naviguée depuis l'époque gallo-romaine entre Lille et la Lys. C'est en 1271 que le châtelain de Lille, Jean III canalisa la Deûle de Lille à la Bassée. Au début du XVIe siècle, la navigation fut étendue encore au Sud par la canalisation de la Souchez jusqu'à Courrières et la cité drapière de Lens, aux frais des bourgeois de la ville de Lille.
Au XIXe siècle, pour améliorer l'approvisionnement en charbon de la ville de Lille depuis le bassin de l'Escaut, un groupe d'investisseurs obtient l'adjudication du canal de Roubaix entre l'Escaut et la Marque, affluent de la Deûle dont le confluent est à Marquette-lez-Lille. En 1880, le gouvernement décide d'homogénéiser les caractéristiques du réseau français au gabarit Freycinet, correspondant au transit des spits flamands, circulant déjà sur les canaux du Nord de la France.
Par suite des deux guerres mondiales et des dommages consécutifs, la situation du gabarit n'évolue plus sur la Deûle jusqu'en 1954 : cette année-là, la Conférence Européenne de Paris envisage de promouvoir les voies navigables de l'Escaut, la Deûle et la Lys en vue de la navigation des chalands de plus de 1000 t.
Sur la Deûle, après la reconstruction de l’écluse à grand gabarit de Don (1959), la mise à grand gabarit (3000 t) de la section Bauvin-Marquette est déclarée d'utilité publique. Les travaux commencent à partir de 1968 par la section les Ansereuilles-Haubourdin, et se terminent avec la construction de la nouvelle écluse du Grand Carré à Lille (1974-1977). Par suite de restrictions budgétaires, les travaux ne se poursuivent de Lille jusqu'à Marquette qu'avec un gabarit réduit de 1350 t, et ce n'est que par un programme de financement régional (1978-1982) que le gabarit est porté de 350 t à 800 t entre Marquette et Deûlémont.
Les travaux d'élargissement ne reprennent qu'en 1993 avec la démolition de l’écluse de Deûlémont qui entraîne un abaissement de 1,83 m du plan d’eau à l’amont de la confluence avec la Lys. Après une décennie de travaux, la Deûle a été ouverte au gabarit de 1350 t à l'aval de Lille en juin 2004
