Bei der Errichtung des römischen Legionslagers Vindobona, des ersten historisch überlieferten Besiedlungskernes von Wien, lag das Hauptbett der Donau wahrscheinlich im Bereich der Gonzagasse. Die hoch liegende Stadtterrasse hatte ein etwas größeres Areal als heute und übersah den Donauhauptstrom an ihrem Fuß und das von zahlreichen Flussarmen durchzogenem Auentiefland auf der anderen Seite. Einer dieser schwächer durchströmten Flussarme, der sogenannte Wiener Arm, lag wahrscheinlich in der Position des heutigen Donaukanals und vereinigte sich im Bereich der Marienbrücke mit dem Hauptstrombett. Im Zuge eines Katastrophalen Hochwassers im späten 3. Jh. Brach ein großer Teil der Stadtterrasse samt dem im Süden darauf liegenden römischen Legionslager weg. Nach dieser Katastrophe herrschte eine völlig veränderte Situation: Der Stadtterrassenabfall und das Hauptstrombett der Donau hatten sich 100m stadteinwärts verlagert und befanden sich nun entlang des heutigen Straßenzuges des Salzgrieses, während der Gonzagassenarm zu versanden begann. Um die erste Jahrtausendwende setzte dann der Nordostverlagerungstrend der Donau, der den Strom schon durch das ganze Eizeitalter hindurch bestimmt hatte, wieder stärker ein. Im 12. Jh. Verlandete dadurch auch der Salzgriesarm und das schiffbare Hauptbett der Donau befand sich nun im Wiener Arm. Drei Jahrhunderte später floss auch im Wiener Arm nur mehr wenig Wasser. Diese Entwicklung war für die mittelalterliche Stadt, die für ihren Gütertransport auf den Wasserweg angewiesen war, äußerst bedrohlich. Man begann den Wiener Arm zu befestigen und zu vertiefen. Im 17. Jh. Wurde schließlich mit Durchstichen und weiteren Regulierungen der ehemalige Wiener Arm endgültig in den heutigen, künstlichen Donaukanal verwandelt.

Die jüngere Stadtmauer, mit dem Lösegeld für den 1192 in Erdberg bei Wien festgenommenen englischen König Richard Löwenherz finanziert und kurz nach 1200 vollendet, griff wesentlich weiter aus als die ältere Stadtbefestigung. Ihre Trasse folgte nach heutigen Begriffen den im 1. Bezirk gelegenen Straßenzügen Löwelstraße – Oppolzergasse – Mölkersteig – Helferstorferstraße, durschnitt die Häuserblöcke zwischen Börseplatz und Concordiaplatz und setzte sich entlang der Linie Salzgries – Franz Josefs Kai – Dominikanerbastei – Stubenbastei – Seilerstätte – Krugerstraße – Walfischgasse – Philamonikerstraße fort;