En 1232, la Deûle était déjà navigable. Cette année-là, la comtesse Jeanne autorisa les magistrats de Lille à percevoir un péage appelé le "longuet" sur les marchandises entrant dans la ville.
À Berkem, une carrière d’argile permettait la fabrication de briques destinées à la construction lilloise. Ces matériaux y étaient acheminés par bateaux via la Deûle. Entre le XVIIIème et le XIXème siècle, la navigation sur la Deûle fut perturbée par des conditions climatiques difficiles.
En 1720, une grande sécheresse assécha presque totalement son lit. À l’inverse, en 1811, des pluies diluviennes entraînèrent un important dépôt de boue dans la Basse-Deûle, entravant le passage des embarcations. Durant l’été, des prisonniers espagnols, issus de la campagne de Napoléon dans la péninsule ibérique, furent mobilisés pour curer la rivière.
Dans la première moitié du XIXème siècle, un chemin de halage fut aménagé le long de la Deûle. Cet aménagement a permis d’acheminer plus facilement les marchandises dans la ville via la traction par chevaux.
En 1887, un pont tournant fut construit au-dessus de la Deûle afin de relier La Madeleine à Saint-André. Détruit par les Allemands lors de la Première Guerre mondiale au moment de leur départ, il ne fut réparé que 4 ans plus tard.
La Deûle a joué un rôle majeur dans le développement de l’industrie madeleinoise au XIXème siècle. Parmi les industries qui s’installèrent sur ses berges, c’est l’usine Kuhlmann qui a eu le plus grand impact. En 1914, l’usine couvrait 27 hectares et employait 850 ouvriers dont une grande partie s’installa à La Madeleine, contribuant à l’urbanisation de la ville.