Der Landwehrkanal durchfließt die Stadtteile Treptow, Neukölln, Kreuzberg, Tiergarten und Charlottenburg. Dementsprechend liegen die Zuständigkeiten für die landseitigen Uferbereiche bei den Bezirksämtern Treptow-Köpenick, Neukölln, Friedrichshain-Kreuzberg, Mitte und Charlottenburg-Wilmersdorf. Ihren Tiefbauämtern obliegen Bau, Unterhaltung und Pflege von Straßen und Gehsteigen, ihren Gartenbauämtern Bau, Unterhaltung und Pflege der grünen Kanaluferbereiche.
Dem Land Berlin gehören seit dem Verkauf durch den preußischen Staat im Jahre 1876 das Gelände des ehemaligen Urbanhafens und fast ausnahmslos die Brücken. Damit beschäftigen sich mit dem Bauwerk überdies die Abteilungen Stadtentwicklung, Baudenkmalschutz, Gartendenkmalpflege und Freiraumplanung.
Der Landwehrkanal selbst ist seit 1990 eine Bundeswasserstraße (Klasse I). Dem Bund gehören der eigentliche Kanal, die Ufermauern, die Böschungen an beiden Flutgräben und Salzufer, die Schleusenareale sowie einige traditionell begründete Einzelgrundstücke.
Die Verwaltung obliegt der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, der wiederum die Wasser- und Schifffahrtsdirektion (WSD) Ost in Magdeburg unterstellt ist. Dieser Direktion ist das Wasser- und Schifffahrtsamt Berlin (WSA) für hoheitliche und Unterhaltungsaufgaben sowie das Wasserstraßen-Neubauamt Berlin (WNA) für alle Ersatz- und Neubauvorhaben zugeordnet.
Diese Auflistung lässt die Komplexität erahnen, die bei jeglicher Maßnahme für den 10,74 km langen Landwehrkanal und seine Uferbereiche zu erwarten ist.
Seit 1486 ist die Geschichte des Landwehrkanals unmittelbar mit dem Aufstieg der Doppelstadt Berlin und Cölln zur landesherrlichen Residenz verknüpft. Damals ließ der preußische Kurfürst einen Landwehrgraben als Verteidigungsgrenze vom Oberbaum bis nach Charlottenburg anlegen. Für den Landwehrgraben finden sich verschiedene Bezeichnungen: Der Teil oberhalb des Halleschen Tores wird als Landwehrgraben, der Teil vom Moritzhof durch den Tiergarten zur Spree als Schafgraben und die Rinne vom Moritzhof bis zu seiner heutigen Mündung in Charlottenburg als Weidengraben bezeichnet. Mitunter kommt auch der Begriff „Abzugsgraben“ vor, der die eigentliche Funktion charakterisiert: Das Spreehochwasser sollte vor der Innenstadt abgeleitet werden können. Um 1705 wurde der Oberlauf bis zum Halleschen Tor „kanalartig“ ausgebaut und teilweise begradigt.
1832 begann Peter Joseph Lenné mit der Umgestaltung des Tiergartens. Er ließ die Möglichkeiten zur Speisung seiner Fließgewässer aus Spree oder Landwehrgraben prüfen. 1840 erhielt Lenné im Rahmen des Verschönerungsplanes für Berlin von Friedrich Wilhelm IV. den Auftrag zur Ausarbeitung eines Planes zur Schiffbarmachung des Landwehrgrabens und eines Entwurfs zur Bebauung des Köpenicker Feldes.
1840/41 wurde der Plan der „projectierten Schmuck- und Grenzzüge von Berlin mit nächster Umgegend“ fertig gestellt, in dem Lenné Verlauf und Einrichtungen des Schifffahrtskanals bei Berlin festlegte. In seinem Oberlauf entspricht dieser dem späteren Luisenstädtischen Kanal und unterhalb der Baerwaldbrücke etwa dem heutigen Landwehrkanal. Am 12.6.1841 erließ der König eine Kabinettsorder, den Kanal in der von Lenné vorgeschlagenen Form zu verwirklichen. Die Trassenführung ist bis heute nicht verändert worden.
Vier Jahre vergingen mit Abstimmungen der Institutionen über Wasserhaltung, Kanalführung, Schleusenlage, Finanzierung, Baudurchführung, Grundstückskäufe und Enteignungsverfahren. Baubeginn war im August 1845. Im April 1852 wurde der Landwehrkanal fertig gestellt.
Für einen ungehinderten Verkehrsfluss wurden ab 1869 immer mehr feste Brücken über den Landwehrkanal gebaut, wozu Anrampungen und steilere Böschungen erforderlich wurden.
Der Landwehrkanal war seit seiner Anlage als Gemarkungsgrenze der Residenzstadt Berlin/Cölln königlicher Besitz. 1876 gingen Uferstraßen und Brücken in städtisches Eigentum über. Das Kanalbauwerk selbst blieb dagegen in Staatsbesitz.
Während des Zweiten Weltkrieges hat es am Landwehrkanal große Zerstörungen gegeben. 16 der 28 Straßen- und Fußgängerbrücken und 3 der 7 Eisenbahnbrücken wurden zerstört. Im Umfeld gab es große Bombenschäden - was letztendlich in den Jahren danach zu einer erheblichen Veränderung der Stadtstruktur führte.
Die Wiederinbetriebnahme des Wasserweges war in den Nachkriegsjahren eine vordringliche Aufgabe. Zwischen 1945 und 1955 wurde der Kanal von Schutt, Brückenteilen und die Uferflächen von Munition geräumt, notdürftig repariert und instand gesetzt.
Die Alliierten übertrugen Pflege und Unterhalt der Wasserstraße treuhänderisch dem Land Berlin. Die beiden Schleusen wurden vom Wasserstraßenhauptamt in Ost-Berlin betreut – eine Anweisung, die bis 1990 verbindlich war.
Bereits in den späten 1950er Jahren sind Pläne aufgegriffen worden, den Landwehrkanal für 550-t-Schiffe befahrbar zu machen. Sanierungsbedürftig erachtete schräge Sandsteinquadermauern wurden zur Vergrößerung der nutzbaren Weite durch senkrechte Spundwände ersetzt. Während die ersten sieben Nachkriegsbrücken der Jahre bis 1955 noch nicht unter dieser Prämisse gebaut wurden, sind alle bis 1987 nachfolgenden Brücken mit einem entsprechenden Lichtraumprofil gebaut worden. Dazu kam der Ausbau der Uferstraßen für den Autoverkehr. Der ursprüngliche Charakter des Landwehrkanals - inklusive seiner Bepflanzung - ist in dieser Zeit verloren gegangen.
Mit dem Bau der Mauer 1961 verlor der Kanal seine Bedeutung als Gewerbeschifffahrtsstraße. Bis 1989 wurde er nur noch von Fahrgastschiffen befahren.
1989 sind erstmals insgesamt 500 m Kanalmauer am Fraenkelufer saniert worden, ohne die noch charakteristischen Sandsteinquadermauern durch Stahlspundwände zu ersetzen, indem der stabilitätsgefährdende Erddruck durch Kleinbohrpfähle hinter der Ufermauer abgefangen wurde. 1993 erfolgten Fugenarbeiten im Bereich Potsdamer Platz, 1994/95 in diesem Abschnitt zusätzlich Fußsicherungen (vorgesetzte Unterwasserspundwand)
Das WSA Berlin begann 2004 mit Instandsetzungsarbeiten am Landwehrkanal. Dazu gehörten Uferfreischneidearbeiten und Neuverfugen der Natursteinquader in stark beschädigten Bereichen. Da seinerzeit bereits der grundsätzliche Instandsetzungsbedarf deutlich wurde, erteilte das WSA Berlin der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) Hamburg Ende 2005 den Auftrag für ein Gutachten.