此關隘東有鴻溝連線淮河、泗水，北依邙山毗鄰黃河，南臨索河連嵩山，西過虎牢關接洛陽、長安，地勢險要，交通便利。

作為河洛盆地的東邊險要，洛陽的門戶，滎陽是歷史上的軍事重鎮，兵家必爭之地。滎陽虎牢關因周穆王在此牢虎而得名，又稱汜水關、成皋關、古崤關。

公元前205年夏，項羽在彭城大敗漢軍，劉邦退到滎陽。公元前203年，劉邦出兵，守將曹咎率部出城，兵敗自殺而亡，劉邦順利攻取了滎陽成皋。項羽調兵前往救援，但劉邦閉城不出，項羽因為糧缺兵乏，不得不被迫提出“中分天下，割鴻溝以西為漢，以東為楚”的要求，滎陽鴻溝就成了“楚河漢界”。

位於滎陽黃河南岸廣武山上的鴻溝溝口寬約800米，深達200米，現在鴻溝兩邊還有當年兩軍對壘的城址，東邊是霸王城，西邊是漢王城。

此後，劉邦兵分兩路，一路仍在滎陽同項羽相持，一面派大將韓信抄楚軍後路，佔領河北、山東一帶。漢軍兵馬和糧草源源不斷，而楚軍後援越來越少，最終戰爭發生了逆轉。

東漢初平元年（190年）正月，各地群雄起兵討伐董卓，群雄包括勃海太守袁紹、後將軍袁術、冀州牧韓馥、豫州刺史孔伷、兗州刺史劉岱、河內太守王匡、陳留太守張邈、廣陵太守張超、東郡太守橋瑁、山陽太守袁遺、濟北相鮑信等。

三國演義中，討伐董卓的戰鬥主要在滎陽進行。虎牢關前，先是華雄擊敗先鋒孫堅的部隊，又接連斬了濟北相鮑信的弟弟鮑忠，袁術的驍將俞涉、韓馥的上將潘鳳等人，聯軍在此遭受挫折。這時劉備手下關羽溫酒斬華雄，逆轉了形勢。接下來，董卓派李傕、郭汜引兵五萬，把住汜水關；自己則率軍十五萬，同李儒、呂布、樊稠、張濟等守虎牢關。三國第一武將呂布出場，八路諸侯人馬無法招架並連折大將。個危機時刻，劉關張演繹了一段蕩氣迴腸的“三英戰呂布”，為八路諸侯贏得了寶貴勝利。呂布敗退，虎牢關和汜水關失守，洛陽失去門戶，董卓為了避開諸侯的鋒芒，竟然決定放棄洛陽，遷都長安。

三國演義上這一段故事雖然是虛構，但是為人們千古傳誦。

唐朝統一戰爭中，王世充和竇建德是隋末的兩大割據力量，當時與唐三分天下。

武德三年（620年）秦王李世民率軍進攻佔據洛陽的王世充。李世民鑑於洛陽城堅，王世充兵強，在攻克磁澗後，即分兵阻斷其南北救援道路，自率主力屯於邙山包圍洛陽。

王世充派人向竇建德求救，當時在河北建立夏朝的竇建德親率10萬大軍救援洛陽。李世民一邊圍困住困獸王世充，一邊佔據虎牢關天險，消耗敵軍實力。

當年項羽就是在這裡耗了2年，強勢變成了衰勢，竇建德強攻虎牢關數戰不利，唐夏兩軍在虎牢關對峙了足足一個月。謀士淩策向竇建德建議，北渡黃河，甩開唐軍主力，進攻山西。這樣一則開拓疆士，二則入無軍守之境，三則唐兵聞訊必從洛陽撤兵，可解王世充之圍。然而，竇建德執意在虎牢關與唐軍決戰。

李世民不斷騷擾夏軍，又派王君郭襲擊夏軍糧道，夏軍士氣漸衰，人心浮動。最後，唐軍趁夏軍疲憊時發起猛攻，將夏軍擊敗，俘獲竇建德。王世充見大勢已去，開城投降。

這一仗，李世民消滅了兩大割據力量，取得了河南、河北的統治權。可以說是一戰定天下！