1981北京马拉松赛是在首都北京举办的第一届马拉松赛事，比赛路线由天安门广场出发，经西单、五棵松至古城最后折返回天安门广场。1982年的比赛线路和首届比赛线路一致。
从1983年第三届马拉松赛事开始，比赛改由工人体育场出发，经建国门、天安门、公主坟至外语学院回转至公主坟；经象来街、和平门、崇文门、建国门回到工人体育场。这条线路沿用至1998年第十八届马拉松赛事，基本没有大的改动。
1999北京马拉松赛是在首都北京举办的第十九届马拉松赛事，时值建国50周年；比赛路线重新改由天安门广场出发，沿西长安街、金融街、钓鱼台国宾馆，经过中关村，最后到达国家奥林匹克体育中心结束。
2000、2001年北京马拉松赛，比赛均从天安门广场出发，经西长安街从复兴门立交桥西侧路下桥向南，上西二环路经广安门桥、菜户营桥（10公里终点），向西上西三环路，向北经丽泽桥、六里桥、花园桥北（半程马拉松终点），至苏州桥进入北三环，至四通桥、蓟门桥、安贞桥、和平东桥，向东南沿东三环路向南至长虹桥下，向东到达朝阳公园，全程长42.195公里。
2002北京马拉松赛是在首都北京举办的第二十二届马拉松赛事，经国家体育总局和北京市人民政府批准，比赛路线有了交大变动。起点依然设在天安门广场，但终点从位于北京东部的工人体育场改为北部的国家奥林匹克体育中心体育场，中途经过长安街、钓鱼台、航天桥、昆玉河畔、大运村、亚运村和国际会议中心，总体路线平坦、风景秀丽。此后5届比赛线路基本与此一致，只做了稍微改动。
2007北京马拉松赛是在首都北京举办的第廿七届马拉松赛事，比赛路线由国家奥林匹克体育中心出发，途径元大都城墙遗址公园、鸟巢、水立方、曲棍球和射箭比赛场地，回到奥体中心结束。
2008年北京马拉松赛为了突出北京奥运特色，比赛路线也进行了相应的调整。起点由天安门广场人民英雄纪念碑东侧出发，途径西长安街、首体南路、北四环路、奥林西路，经过鸟巢、水立方和奥运北场馆区等最终抵达比赛终点奥林匹克体育中心西南门，全程42.195公里。
2009年开始北京马拉松赛比赛路线已趋成熟，此后几年比赛线路都基本一致；由天安门广场出发，途径金融街、钓鱼台国宾馆、昆玉河、知春路、学院路、奥林匹克森林公园回到奥体中心结束。这条路线将北京的主要地标性建筑串联起来，老北京与新北京的景观结合成为比赛路线设置的最大亮点。 2014年北京马拉松线路设置：
（一）马拉松及半程马拉松起点：天安门广场
（二）半程马拉松终点：知春路与科学南路交叉路口往西约100米辅路
（三）马拉松终点：奥林匹克公园中心区庆典广场（鸟巢、水立方中间景观大道）
马拉松比赛路线沿途经过东城区、西城区、海淀区、朝阳区
北京马拉松在线路设计上最大兼顾人文景观和赛道条件。起点选择在首都最具代表性的建筑——天安门出发，沿线会经过北京的经济（金融街）、文化（学府路）、科技（中关村）核心区域。最后穿过奥林匹克森林公园和奥林匹克景观大道，可以在那里看到著名的奥运建筑鸟巢和水立方，最后达到终点——国家奥林匹克公园中心区庆典广场，赛道路面平坦，科学均衡，非常有利于参赛者创造佳绩。赛道周边风景结合了古都神韵和现代都市风貌，令选手获得独特的中国式参赛体验。
