Vuonna 1636 Gowanus Bay – joka on saanut nimensä kanarsaari-intiaanin Gauwanen (Gouwane, kirjaimellisesti ’nukkuja’) mukaan – oli hollantilaismaataloustyöläisten ensimmäisen asumuksen sijoituspaikka nykyisen Brooklynin alueella. Gowanusin niittyjen lammet palvelivat varhaisten uudisasukkaiden vuorovesivoimalla toimivia myllyjä, jotka sijaitsivat Gowanus Creek -joen varrella. Yhdysvaltain vapaussodan aikana Gowanus oli Long Islandin taistelun näyttämönä, ja amerikkalaiset sotilaat sijoittuivat Gowanus Heightsiin (nykyiseen Park Slopeen), josta heillä oli täysi näköyhteys brittiläisiin aluksiin, kun ne nousivat maihin lahdella. Gowanus Creek muutettiin 1860-luvulla Gowanus-kanavaksi, ja alueesta tuli teollisuuden ja merenkulun keskus. Kanavan varrella sijainneen teollisuuden ja yhdistetyn viemäröintijärjestelmän perustamisen seurauksena, jossa jätevedet johdettiin suoraan kanavan päässä olevaan erityiseen ulosvirtaukseen, saastunut kanava määritteli naapuruston. Toisen maailmansodan jälkeen Red Hookin sataman laivaliikenteen ja New York Cityn ympärillä sijaitsevan tehdasteollisuuden taantuminen sai suuret teollisuusyritykset lähtemään ja muutti Gowanusin teollisuuden elinvoimaisuutta. Alueelle rakennettiin 1940-luvun lopulla useita NYCHA:n asuntoprojekteja, jotka rakennettiin osittain toisen maailmansodan veteraanien asunnoiksi.
Vesi ja suuri osa Gowanus-kanavan rannoilla sijaitsevasta maasta on pahoin saastunut kanavan varrella sijaitsevien yhdistettyjen viemäriviemäreiden (CSO:t) vuoksi, jotka on suunniteltu johtamaan jätevedet ja hulevedet pois silloin, kun viemärin puhdistuslaitos on ylikuormitettu, sekä vuosikymmeniä kestäneen teollisen toiminnan ja 1800-luvun loppupuoliskolla tapahtuneen laajamittaisen kivihiilen ja maakaasun valmistuksen seurauksena. Gowanus-kanava oli myös väitetty mafian kaatopaikka. Siitä huolimatta 1980-luvun alussa kanavan varrella, osoitteessa 230 3rd Street 230 Gowanusissa sijaitsevasta vanhasta 1800-luvun ammustehtaasta rakennettiin massiivinen Gowanus Memorial Artyard, jonka jäännökset ovat yhä näkyvissä. Vuosikymmeniä kestäneen teollisen pilaantumisen ja jätevesien aiheuttaman saastumisen jälkeen ympäristönsuojeluvirasto nimesi Gowanus-kanavan Superfund-alueeksi vuonna 2010 ja osoitti 506 miljoonaa dollaria puhdistustöihin. Puhdistustyöt on määrä saada päätökseen vuonna 2022.