北京中轴线，是指自元大都、明清北京城以来，北京城市东西对称布局建筑物的对称轴，诸多建筑物亦位于此条轴线上。其北迄钟鼓楼，南至永定门，直线距离长约7.8公里。
著名建筑学家梁思成先生在《祖国的建筑》中写道：
北京独有的壮美秩序就由这条中轴的建立而产生。前后起伏、左右对称的体形或空间分配都是以这中轴线为依据的；气魄之雄伟就在这个南北引伸、一贯到底的规模。北京城这条中轴线把你由永定门领到了前门和五牌楼，是一个高峰。远望天安门，一长条白石板的“天街”，止在天安门前五道桥前，又是一个高峰。进入皇城，向北过了乾清宫逐渐收场，到神武门和景山而渐近结束。在鼓楼和钟楼的尾声中，就是“画卷”的终了。
这也是第一次以文字的形式提出北京“中轴线”的概念，梁思成先生总结的中轴线16个字特征：前后起伏、左右对称、南北引伸、一贯到底，至今依然适用。
1864年版画《普鲁士特使远东风景记录》中的天桥与两侧碑亭基址。
天桥变迁
北京中轴线的意义不仅仅在于它是城市规划、空间布局的依据，更在于其历史遗存与文化内涵。清乾隆皇帝对北京中轴线上的历史古迹、人文景观就进行过大规模的改扩建，譬如南城天桥地区。
清《光绪顺天府志》载：“永定门大街，北接正阳门大街，有桥曰天桥。”因这座桥是供天子南郊祭祀时通行使用，故称天桥。
明初永乐帝迁都北京后，分别在天桥以南修建了天地坛，合祀皇天后土；在天桥西南修建了先农坛（山川坛），以祭祀神农、太岁。明嘉靖三十二年（1553年）增筑外城，北京的中轴线由此延伸至永定门，天桥就成为中轴线上的交通要冲。天桥一带水网纵横，莲叶田田，经常泊有小艇供游人乘坐，宛如江南水乡。
清雍正七年（1729年）在天桥至永定门之间，修建了一条用条石铺成的御路。御路两侧地势东高西低，西侧常积水，西北风刮来风沙又堆壅天坛坛墙。乾隆五十六年（1791年）乾隆帝下旨在御路的两侧，自天桥以南到天坛、先农坛之间自北向南，各开出河渠三道，共六道河渠。同时利用挖渠之土修道路供人车通行，并堆积成土山。在山上种植了花木，既解决了风沙积水，又方便了交通，还创造出来好大一片美丽风景。
乾隆时期天桥改造为单拱石桥，两边有汉白玉栏杆，桥身很高。光绪三十二年（1906年）修正阳门至永定门马路时，将原来铺的石条拆除，改成碎石子马路，天桥也改建成矮的石桥。1929年通行有轨电车时，为方便车辆行进，将天桥的桥身修平，但两旁仍留有石栏杆。1934年，展宽正阳门至永定门的马路，就将天桥两旁的石栏杆全部拆除，天桥的桥址不复存在。
开渠立碑
为了彰显帝王伟绩，乾隆皇帝于乾隆五十六年刊刻《正阳桥疏渠记》碑一方；同时又将永定门外乾隆十八年的《帝都篇》和《皇都篇》御制碑进行了复刻，讴歌了北京的山川形胜和自己的乾隆盛世。两碑仿照燕墩上的四方石幢形制，并在天桥之南，御路东西各兴建一座御碑亭加以围护。敕建于天桥两侧的御制石碑，一东一西并排而立，是北京中轴线上重要的文化景观。民国文人张次溪《天桥丛谈》中记述：闻父老言，桥之两侧，旧各有一亭，内有方石幢一……
《帝都篇》《皇都篇》碑
天桥“东碑”即《正阳桥疏渠记》碑，记述内容为乾隆五十六年治理天桥以南河道工程。清朝初年，天桥附近的水往东经金鱼池、红桥、窑坑（今龙潭湖）后出城，天桥以南一带因地势低洼到夏天雨季经常积水，乾隆五十六年在天桥以南地区疏浚水道。因这次疏渠成效显著，故乾隆皇帝亲书为记。
开渠立碑是乾隆皇帝对北京南中轴线地理环境的一次重要调整，这对石碑是北京中轴线上重要的文化遗产，具有非常重要的历史意义。
乾隆皇帝以耄耋之年亲自主持完成了京师南中轴路的调整改造工程，其目的是“奠经涂以巩皇图”“开国家万年有道之长也”。乾隆皇帝对自己一生的功业颇为自负，这次改造工程也正是乾隆统治意志的集中体现。
通过这次调整改造，乾隆认为，“弗致堙坛垣，一举而无不便。向来南城井多苦水，兹胥得饮渠之清水，为利亦溥，而都人士之游涉者咸谓京城南惬观瞻，增佳景。”通过开渠，对南城的市容环境、商业发展有很大的促进作用。此后30年，南城地区成为京城胜景游览之地。
天桥“西碑”与“东碑”外形相同，碑刊有乾隆帝亲书的《帝都篇》《皇都篇》两篇碑文，在北京建都史上具有特别的文化意义。关于“西碑”，档案记录中明确记载：西首碑座，南面系镌刻汉字圣制《帝都篇》，北面系镌刻汉字圣制《皇都篇》。可见天桥“西碑”碑文的分布，并不同于永定门的燕墩“北帝都、南皇都”的御碑，而恰好相反。
天桥“西碑”乾隆亲书的《帝都篇》记述了北京作为帝都的优势：
右拥太行左沧海，南襟河济北居庸。
会通带内辽海外，云帆可转东吴粳。
《帝都篇》（局部）
乾隆认为北京的地理位置非常稳固，西面有太行山脉的余脉（即北京西山）；东面有辽阔的海域；京城以南有黄河与济水；北面有居庸关作为屏障守护。北京周边道路交通非常便捷，四通八达，各地和各藩国均可到达；南方的粮食等物资通过京杭运河可直抵京师，解决日常所需。
而乾隆亲书的《皇都篇》高度总结北京作为皇都的特性：
辽金以来始称京，阅今千年峨天阊。
地灵信比长安长，玉帛奔走来梯航。
储胥红朽余太仓，天衢十二九轨容。
八旗居处按界疆，朱楼甲第多侯王。
嘉庆十一年（1806年）九月曾对天桥南侧的《皇都篇》《帝都篇》碑亭进行维修，档案记载：碑亭南面上层檐，添安六样黄色筒瓦十三件，勾头一件。下层檐添安筒瓦二件，勾头二件……据此可知，当时碑亭为重檐黄琉璃瓦方亭形制。
双碑何在
天理教事件后，堪舆家说此事与乾隆时疏浚天桥沟渠有关，破坏了国家的王气。嘉庆皇帝听信了这个解释，认为事件与水渠的风水有关，因此下旨：即用两岸积土，将河泊六处一律培垫。城南胜景无存。嘉庆二十年（1815年）二月，六道河渠被填平，并改栽种树木。
道光元年（1821年）九月，天桥南侧两座御碑亭也被拆除。自乾隆五十六年到道光元年，两座乾隆御制石碑共存整30年。两碑被分别弃置于桥西的斗姥宫与桥东的弘济院中。位于天桥东北的弘济院俗称“红庙”，迁入红庙街78号院内的天桥“东碑”一直存留至今。
天桥“西碑”则经历了曲折的迁徙过程。民国年间斗姥宫即已不存，移入其中的“西碑”也被拆至先农坛存放。据1935年民国《晨报》记载：先农坛石幢，旧在前门外天桥西路北之斗姥宫内，因便于保存，乃移至于先农坛外坛之坛墙下。后外坛拆除，古柏地亩皆标卖，乃又将幢石迁移于内坛。斗姥宫之石幢移至先农坛内坛东北角保存后，幢顶、幢身、幢座，被分别拆卸，散倒于地。后于20世纪60年代又埋入地下。
2001年首都博物馆新馆奠基后，决定尽快找出这块珍贵的清代御碑。因石碑埋入地下，时间较长，找寻不到准确地点，用探测仪进行探测，也没有结果。直到2004年11月探询才得知，石碑埋入位于原先农坛外坛的北京方便食品厂地下。于是顺藤摸瓜，2005年4月在北京方便食品厂一平房内挖出乾隆御碑。石碑保存完好，为汉白玉石材，历经200多年风雨沧桑，字迹清晰，保存完好，重达40多吨。首博新馆于2006年正式开馆，这座北京建都史上具有特别的文化意义的石碑就安放在了新馆东北角。