En 1636, la baie de Gowanus – nommée d’après Gauwane (Gouwane, lit. ‘le dormeur’), un Indien Canarsee – était le site de la première installation par des fermiers néerlandais dans ce qui est maintenant Brooklyn. Les étangs des prairies de Gowanus servaient à actionner les moulins à grains alimentés par la marée des premiers colons, qui étaient situés le long de la Gowanus Creek. Pendant la guerre d’indépendance américaine, Gowanus a été le théâtre de combats lors de la bataille de Long Island et les soldats américains se sont positionnés à Gowanus Heights (aujourd’hui Park Slope), d’où ils avaient une vue imprenable sur les navires britanniques qui débarquaient dans la baie. Dans les années 1860, la Gowanus Creek a été transformée en canal Gowanus, et le quartier est devenu une plaque tournante de l’industrie et du transport maritime. En raison de l’industrie le long du canal et de l’établissement d’un système d’égouts combinés qui déversait les eaux usées directement dans un exutoire désigné à la tête du canal, le quartier a fini par être défini par le canal pollué. Après la Seconde Guerre mondiale, le déclin du transport maritime dans le port de Red Hook et de l’industrie manufacturière autour de New York a incité les grandes entreprises à partir et a modifié le dynamisme de l’industrie dans Gowanus. À la fin des années 1940, le quartier est devenu le site de plusieurs projets de logements NYCHA, qui ont été construits en partie pour loger les vétérans de la Seconde Guerre mondiale qui revenaient.
L’eau et une grande partie des terres le long des rives du canal Gowanus ont été gravement polluées par les déversements d’égouts combinés (CSO) le long du canal, conçus pour évacuer les eaux usées et les eaux de pluie lorsque la station d’épuration est débordée, ainsi que par des décennies d’utilisation industrielle et de fabrication extensive de gaz de charbon à la fin du XIXe siècle. Le canal Gowanus était également un lieu de décharge présumé de la mafia. Malgré cela, au début des années 1980, le long du canal, une ancienne usine de munitions du XIXe siècle, située au 230 de la 3e rue à Gowanus, est devenue le site de l’immense cour commémorative de Gowanus, dont les vestiges sont toujours visibles. Après des décennies de pollution industrielle combinée à une contamination par les eaux usées, l’Agence de protection de l’environnement a désigné le canal Gowanus comme site Superfund en 2010, allouant 506 millions de dollars pour le nettoyage. La date d’achèvement de la dépollution est fixée à 2022.