Xung quanh hồ có nhiều nơi di tích cổ như: đền Quán Thánh, chùa Châu Long, đền Cẩu Nhi.

Năm 1925, xưởng phát điện Yên Phụ được người Pháp cho xây dựng bên bờ phía Bắc của hồ Trúc Bạch và nó trở thành nguồn cung cấp điện quan trọng nhất cho Hà Nội đến tận cuối thập niên 1980. Thời kỳ chiến tranh Việt Nam, không lực Hoa Kỳ đã tập trung oanh tạc nhà máy này. Để bảo vệ nhà máy điện và khu vực Ba Đình gần đó, hệ thống phòng không của Quân đội Nhân dân Việt Nam được bố trí dày đặc ở đây. Ngày 26/10/1967, máy bay của John McCain trong khi thực hiện nhiệm vụ oanh tạc nhà máy điện Yên Phụ đã bị tên lửa bắn rơi. Ông nhảy dù xuống hồ Trúc Bạch và bị dân quân ở khu vực này bắt.

Cùng với quá trình đô thị hóa, các làng cổ xung quanh hồ Trúc Bạch không còn nữa, thay vào đó là các nhà và công trình theo kiến trúc hiện đại. Bờ hồ được kè đá và làm đường lưu thông xung quanh.