明朝在元朝的基础上，对北海又加以扩充、修葺，但基本上保持了元代北海的格局。到了明代宣德年间，宣宗朱瞻基（1426--1435年），对"万岁山"进行大规模的扩建和修缮，在圆坻（今团城）修复了仪天殿，在圆坻南面小岛上的建起了犀山抬圆殿，在团城的东部拆桥填土，将其与陆地相连。明天顺二年（1458年），在北海北岸（现五龙亭处）建"太素殿"，由于用锡做材料，又称为"锡殿"，也叫"避暑凉殿"。修建此殿役使工匠3000余人，用白银20万两。在东岸建"凝和殿"；在西岸建"迎翠殿"。把团城西面的八孔中断的石桥（原断部有吊桥）改为九孔石桥，称为金鳌玉虫东桥。在新开挖的南海瀛台上的建"昭和殿"等建筑

明代，北海成了皇宫的后花园，称西苑，始掘南海，堆土东岸，将团城和犀山台与陆地联接起来，并建"金鳌玉栋桥"。清代，在广寒殿遗址上建塔立寺，称"白塔寺"，后改称"永安寺"，称琼华岛为白塔山。乾隆时期对北海又进行了大规模的建设，连续施工30年。光绪时代，慈禧挪用海军军费重修北海，供其享乐。

1651年，为民族和睦，清世祖福临根据西藏喇嘛恼木汗的请求，在广寒殿的废址上建藏式白塔，在塔前建"白塔寺"（正觉殿为山门）。因为岛上建起了喇嘛佛塔，山名也就改称为"白塔山"了。清高宗弘历乾隆六年至三十六年（1741年--1771年），对北海进行了大规模的修葺和增建，前后连续施工30年之久，建起了许多亭、台、殿、阁。清乾隆自谓"园林之乐，不能忘怀"，于是把江南园林的精华、文人写意、山水园林引进皇家宫苑，先后建成北海的静心斋、画舫斋、濠濮间等"园中之园"。晚清时期，光绪十一年至十四年（1885年--1888年），那拉氏（慈禧）用海军经费重修"三海"建筑，在西岸和北岸沿湖铺设了中国第一条铁路，在静心斋前修建小火车站，供慈禧乘小火车来园游宴。清光绪二十六年（1900年），八国联军侵入北京，北海惨遭践踏。北岸的澄观堂设立了联军司令部，万佛楼的10，000多个金佛及园内其他宝物被洗劫一空。

对外开放

辛亥革命推翻清王朝后，曾一度被反动军阀霸占，北海闭园10余年直至1925年8月1日才正式开放为公园。

1949年新中国成立后，政府拨巨资对北海公园予以修葺，疏浚了湖泊，维修了古建筑，铺设甬道，增设了公共服务设施。

1961年北海公园被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。

1971年2月末（文化大革命期间），在对公众没有作任何公告和通知的情况下，与中南海一桥之隔的北海公园及附近的景山公园被神秘关闭，直至文化大革命结束近2年后的1978年3月1日，方重新对社会开放。据后来的史料披露，江青、王洪文等人经常在此游玩和休憩，北海公园一度成为仅供少数高官享乐的“官园”。

辛亥革命后的1925年8月，北海被辟为公园向游人开放，但因管理不善逐渐荒芜，到中华人民共和国成立前夕已成为一处杂草丛生、污泥淤积的荒园了。中华人民共和国成立后，北海公园被列为国家重点文物保护单位，并疏浚三海、修整建筑、增加设施，使北海更加绚丽多姿，成为人民休息游览的胜地。1987年，北海被评为北京新十六景之一。