天沙河位于江门市区西北部，属西江下游珠江三角洲的中小河流，发源于鹤山市皂幕山脉观音帐山峰的北侧，流域集雨面积为290.59平方公里，天沙河发源地至天乡汇流点为上游，天乡汇流点至桐井为中游，桐井以下为下游，干流全长48.5公里。天沙河之得名，是由于“河水经天河流至白沙，各取一字，故称‘天沙河’”。天沙河贯穿着大雁山、李铁夫画阁、良溪古村落、公坑寺、旧西江师范学校（位于篁庄）、五邑大学、叱石、陈白沙祠、白沙公园等历史文化景点

江门市区有一条内河叫天沙河，天沙河发源于鹤山市雅瑶镇观音帐山，支流有南靖水、三堡水、桐井水、天河水、杜阮水等，流经鹤山市雅瑶镇和江门市蓬江区棠下镇、杜阮镇、环市街道、白沙街道，以及新会区的会城街道。天沙河下游在五邑大学玉带桥分为两支：一支经耙冲、东炮台流入蓬江河，另一支经里村、白沙、江嘴注入蓬江河。

天沙河流域范围涉及鹤山市雅瑶镇、蓬江区棠下、杜阮、环市、白沙等镇街。天沙河流域地形复杂，先后汇集天乡、沙海、泥海、桐井和丹灶等水系，在五邑大学玉带桥处分两支，一支经耙冲水闸、东炮台入江门河（称上出水口），另一支经里村汇杜阮水后从江咀水闸入江门河水道（称下出水口）。

天沙河位于流域东北部，属江门河支流，发源于鹤山市雅瑶镇的观音障山，流域面积290.6平方千米，干流长度49千米，河床比降1.32‰，流域先后汇集天乡、沙海（雅瑶水）、泥海、桐井和丹灶等水，经鹤山雅瑶镇、新会区棠下镇、蓬江区杜阮镇与杜阮水汇合至江门市区东炮台（上出口）及新会区江咀（下出口）汇入江门河道。河流上游建有那咀中型水库1座，小一型水库9座，小二型水库14宗，控制集水面积62.50平方千米，总库容5143万立方米。

流域上游属山区河流，坡陡，中、下游属平原河流，河床坡降平缓，局部河段出现倒坡现象，河道流经江门市政府所在地的江门市区段枯水期流量偏小，水环境容量小，河道淤积、污染严重，经规划，按“疏河、砌堤、环保、绿化”同步进行治理的原则，对天沙河进行整治，于下游二出口处，改建耙冲节制闸，新建江咀节制闸，控制河道水量，并于西江沿岸的各水闸增大引入西江水，规划于篁边地段建抽水泵站，对天沙河进行抽水增流，保证天沙河水环境的流量。

天沙河干流全长46.5公里，流域面积271平方公里，沿河遍布居民生活区和工业区。据江门市环保局副局长齐丁民介绍，天沙河多年以来一直在进行治理，但没有达到理想的效果，这主要由两方面的原因造成，一是截污工作没有做好，二是源头没有活水来。

天沙河在2004年已展开自流与动力相结合的整治工作，总投资8350万元分两期进行，已基本完成原计划。第一期工程中，天沙河上中游现有的横江、宁波、耙冲三个水闸设引水口，并新建下游江嘴水闸作为出口节制闸调节上游水位，第二期工程扩建抽水泵、引水渠、节制闸等配套工程，将天沙河市区河段的水位在枯水期维持在0.8米的景观水位。西江水引进之后，景观水位将进一步提高，枯水期也将极少会再出现。

从2007年始，蓬江区对天沙河里村桥至耙冲水闸河段进行河道疏浚。为进一步加大天沙河整治力度，有效改善天沙河水环境，2011年市、区两级政府再次投入了1.69亿元启动了天沙河引水增流工程建设，通过引进西江水，提高天沙河的水位，从而达到冲污和改善水质的目的。工程已于2011年11月顺利完工。

天沙河的整治实际上从1912年就已开始，是由当时在北京政府所设立的督办广东治河事宜处谭学衡督办（棠下天乡里村人，曾任清海军部副大臣）主持的。在当时的整治中，谭学衡利用杜阮河在白沙公园侧的出水口比原天沙河东炮台处的出水口水位低的有利排水条件，开挖由旧社至白沙段新河，以改善棠下、江门一带的农田排水。至此，天沙河就包括棠下、杜阮水系，并在里村到凤溪处相贯通，暴雨洪水可通过东炮台和白沙两个出水口注入江门河。

历史上，天沙河的水利工程除沿河村镇对河堤不断加高加固、兴建一些小型水闸外，近百年来，人们曾对天沙河进行过5次大规模的整治。

第一次，1912年，开挖旧社（贯溪）经猪乸岭至白沙的天沙新河，增开白沙公园下出水口，把天沙河出水口引向江门河下游，以加快泄洪速度。工程主持人为谭学衡。

第二次，天沙河的第二次整治在1915年。当时，广东的东、西、北三江洪水同时暴涨，出现历史罕见的特大洪水，沿天沙河两岸的堤围均告崩溃，出现严重水灾。大水过后，谭学衡回到新会处理善后，决定在天沙河上出水口的耙冲处兴建水闸，并于1917年请治河处的瑞典籍工程师柯维廉帮助设计施工，建成三孔共净宽14.9米石砌的耙冲水闸，使西江洪水高涨时不能从江门河倒灌入天沙河，以降低内河水位，减轻天沙河两岸堤围抗御西江洪水的压力。1917年，在天沙河东炮台兴建耙冲水闸，以防止洪潮倒灌，延长排水时机。水闸为3孔，净宽14.5米，钢筋混凝土结构，由瑞典工程师柯维廉负责设计施工、广东省治河处督办谭学衡主持。

第三次，1952年，将旧社至白沙段裁弯改直和疏浚，开挖白沙大地里至江嘴共长1755米的新河道，把白沙公园的出水口下移至江嘴，以利用江门蓬江河水位的自然坡降加快泄洪。工程由新会县人民政府主持。

第四次，1966年，开挖贯溪猪乸岭长500米的山坡为河道，以裁直、扩宽天沙河，又疏深下游5300米河段，工程由新会县革命委员会主持，至1973年3月完成。

第五次，从1994年至2000年，由江门市人民政府主持，主要是整治由新昌至上、下出水口河段，工程有5个重点：1、疏河，把狮山桥至东炮台上出水口和三岔口至江嘴下出水口河段全部扩宽至35米，并疏深河床；2、砌堤，对市区内河段实行石堤化，共完成砌堤护岸河段长8.7公里；3、绿化，沿河岸建景观带形象工程，在石堤上加设护栏，在护坡上植树、种草、种花，形成一个个河滨公园；4、治污，由江门市环保局出面，对市区内天沙河沿岸17家重点污染企业订出限排措施，又联同鹤山、新会，对流域内60家重点排污企业限期整改，以保障天沙河水质达标；5、清障，对河道内的旧桥墩、翼墙、沉船和烂船、临河违章建筑等障碍物进行清理和拆迁，以保证河道畅顺。

由于天沙河的支流天河有3个进水口通西江，天河的河道又与西江平衡，历史上，天河大堤曾发生过多次崩决，西江水冲毁了天沙河河堤和水利设施、田地、房座，因而构筑天河围大堤成了整治天沙河的关键。

据《新会乡土志》记载，清朝时，天河大堤的修筑工程有：嘉庆年间（1796～1820年），石头村富商卢观恒曾捐款修筑周郡围；道光二年（1822年），西江发大水，周郡、横江、天河三围崩决后，卢观恒之子卢文举捐资13.3万两白银，修筑石堤3458丈，又捐出黄布臀田825亩，以田租作三围岁修经费，并奏准官府免除每年加派给村民每亩白银六分的大堤维护费；光绪十八年（1892年），卢文举又捐资把大堤加高。

民国和新中国时期，政府和民间也曾多次出资整修西江天河大堤，最大规模的一次，是21世纪初由江门市人民政府出巨资沿西江大堤修筑的滨江公路，从而彻底解决了天沙河受西江洪水威胁问题。