西直门外大街是北京市西部的一条重要通道。位于西城区西北部。东起西直门立桥，西至白石桥路。有北京展览馆（建于1953）、北京动物园。北京动物园原为三贝子花园。后在此地成立农事试验场。光绪三十一年（1905）（慈禧太后命端方购买动物放置于此，是为今北京动物园前身）。

因位于西直门外故称西直门外大街。旧时分两段，民国后以高梁桥路为界，以东称关厢，以西称博物院路。因天然博物在此段路北。1949年后，两段合并，统称今名。1965年又将西直门外大街路北的东关、花园前村、取灯胡同并入。

西直门关厢和西直门外大街，既有相同点，也有不同点。据《明史·食货志》记载：“在城曰坊，近城曰厢。”关厢

高梁桥与长河一带当年是北京旅游胜地。据《宸垣识略》记载：“高梁河在西直门外半里，为玉河下游，玉泉山诸水注焉。高梁，其旧名也。自高梁桥以上，谓之长河。”

第四

万牲园位于西直门(关厢)外大街上，是北京一座以动、植物为主的园林。清乾隆年间，这里建成皇家园林，名乐善

园。清光绪三十二年(1906年)，开辟为农事试验场。因场内西部是皇族人三贝子花园旧址，故又称三贝子公园，又因农事试验场内动物众多，所以也叫万牲园。民国四年(1915年)，农事试验场改称“中央农事试验场”。民国十八年(1929年)又改称“天然博物院”。民国二十三年(1934年)，称“北平市农事试验场”当时场内饲养的动物有，狮、虎、豹、狼、熊、猴、象、鹿、五腿、牛、犀牛、鳄鱼、龟、鹦鹉、仙鹤、鸵鸟、孔雀等各种飞禽走兽数百种。而且还有各种动物标本在室内陈设。上世纪30年代，北平市农事试验请来一位身高2米出头的巨人在此验票，群众称他“大人”。引来更多的游人，为西直门一带的商家带来好买卖。

第五

西直门火车站是当年北京环城铁路和平绥铁路的一个重要车站。它位于西直门外北侧，距城门仅半里。宣统元年(1909年)正式启用运营。该火车站的设立，既方便了北京和绥远往来的客人，也繁荣了西直门(关厢)外大街的经济。

有个高亮赶水的故事。说的是，燕王朱棣在北京称帝后，北京缺水。朱棣召集群臣商量水的问题，谋士刘伯温说，北京城里的水都让龙公龙母运走了，还在运。如果陛下派一员大将出西直门就可将水赶回来。于是，小将高亮受命去赶水。他骑马执枪出西直门顺大道往西北赶。途中见前边一个老汉吃力地推着个独轮车，左右各放个木桶，车前有个老婆儿拉着纤绳。高亮见这老汉、老婆，认为正是刘伯温说的龙公龙母，木桶里装的必是水。他赶紧催马挺枪朝木桶刺去，刺破木桶，调转马头往回便跑。他只听后边风声水声追个不停。高亮跑到高梁桥处，他想后边到底有没有水？有水，为什么始终赶不上我；没水，为什么有流水声。他解不开，就回头看看究竟，他回头一望就被大水冲下马来，淹死了。高亮将水赶了回来。北京人为了追念这位为北京人谋幸福的英雄才将此河命名为高亮河，河上修桥名高亮桥。高梁河与高梁桥是从“高亮”谐间而来。

这只是个民间美好传说故事，不足为信。但它反映北京自古就是个少水的城市。事实上高梁河早就存在了。有史载，宋太平兴国四年(979年)，宋与辽曾在高梁河大战。当时幽州(北京)被辽占据，宋太宗亲率大军北伐被困于幽州。最初辽曾打算放弃幽州，后来辽来了10万援军，宋军和辽军在高梁河展开大战，宋中计，宋太宗中箭，险些被捉，逐惨败而回。如此，说明高梁河早在明朝以前宋辽的时代就有，与所谓的高亮赶水毫无关系。

2022年3月，列入《首都功能核心区传统地名保护名录(街巷胡同 第一批)》。