月牙泉在古代文献中也有不少记载。以下是一些例子：
1. 《史记·大宛列传》：“大宛有蒲昌海、大夏海、大月氏海等，皆广数千里。其中有一海名曰大月氏海，中有大月氏国，其王居于海中。”
2. 《汉书·西域传》：“大月氏国，王治蒲昌海，去长安九千六百里。其地有蒲昌海、大夏海、大月氏海等，皆广数千里。其中有一海名曰大月氏海，中有大月氏国，其王居于海中。”
3. 《水经注》：“大月氏海，在蒲昌海之南，广袤数千里。”
4. 《魏书·西域传》：“大月氏国，王治蒲昌海，去京师九千六百里。其地有蒲昌海、大夏海、大月氏海等，皆广数千里。其中有一海名曰大月氏海，中有大月氏国，其王居于海中。”
这些古籍中，都提到了月牙泉所在的蒲昌海，并称之为大月氏海。其中，《史记》、《汉书》和《魏书》都将月牙泉所在的蒲昌海称为大月氏海的一部分，可见月牙泉在古代文献中的重要性。
汉元鼎四年（前113年），汉武帝得天马于渥洼池中，后人疑月牙泉即汉渥洼池，遂立一石碑曰“汉渥洼池”。
