Die Ratsmühle ist die vorderste Mühle im Verlauf der Ilmenau im Stadtgebiet. Sie wird erstmals 1319 in den Urkunden erwähnt und gehörte zu diesem Zeitpunkt dem welfischen Herzog Otto II. (dem Strengen). Seine erbberechtigten Söhne Otto III. und Wilhelm II. verkauften 1332 die inzwischen stattliche Mühle mit allen Rechten an einen Lüneburger Ratsherren. Dessen Nachkommen gaben den Mühlenbetrieb als Lehen an Pächter weiter.
1407 übernahm der Rat der Stadt Lüneburg die Belehnung. Zu dem Mühlenkomplex gehörte nicht nur zwei Getreidemühlen, sondern auch eine Walkmühle zur Herstellung von Walkstoffen, eine Lohmühle zur Weiterverarbeitung der gerbsäurehaltigen Lohe zum Gerben von Leder und die Konservierung von Fischernetzen und Tauen. Auch eine Papiermühle, eine Ölmühle und eine Schleifmühle waren vorhanden. Dazu kamen im laufe der Jahre Stallungen und Wohnraum für den jeweiligen Müller und seiner Knechte. Der große Kornspeicher reichte nicht aus, darum gab es in der Stadt verteilt etliche weitere Getreidelager, bevorzugt auf Dachböden großer Häuser.
Die "Ratswasserkunst" wurde 1568-72 von der neu gegründeten "Ratswasserkunst-Gesellschaft" erbaut und diente der Stadt und der Saline zur Versorgung mit Frischwasser. Ein Schöpfwerk, angetrieben von einem Wasserrad der Mühle, beförderte das Wasser der Ilmenau in den Turm. Von dort transportierte ein kompliziertes Pumpen- und Rohrsystem aus Holz das kostbare Nass zu seinen Verbrauchern.
1932 wurde der eigentliche Mühlenbetrieb eingestellt. Stattdessen baute man in das große Mühlengebäude Turbinen zur Stromerzeugung für das öffentliche Stromnetz ein. 1938 kaufte ein Privatmann das Anwesen. Im Turm befindet sich heute eine exklusive Ferienwohnung. Die anderen Gebäude werden gewerblich, behördlich und zu Wohnzwecken genutzt. An den noch erhaltenen Fabrikschornstein von 1861 ist die Heizungsanlage angeschlossen.