黄河仅次于长江,是中国第二大河，干流全长五千四百六十四公里，流经青海、四川、甘肃、宁夏、绥远、陕西、山西、河南及山东九个省份，成“几”字形，向东注入渤海，沿途汇集了三十多条主要支流和无数溪川，流域面积达七十五万多平方公里。中游段流经广大的黄土高原地区，许多支流夹带大量泥沙汇入，为世界上含沙量最多的河流，河水呈黄色，因而得名。
    黄河发源于青海巴颜喀拉山北麓的约占宗列渠，海拔五千四百多公尺，四周高山终年积雪。黄河源流段有星宿海，是一片无数小湖的沼泽。出星宿海后进入鄂陵湖和札陵湖到玛多，绕过积石山和西倾山，穿过龙羊峡到达青海贵德，长一千九百多公里。上游段自贵德至绥远省河口镇，长一千五百多公里。黄河在甘肃境内，穿过不少大峡谷，汇集许多支流。中游段从河口镇到河南盂津，长一千一百多公里。河水折向南流，纵贯黄土高原，夹带着大量泥沙，汹涌而下，到了壶口，地势陡落，形成壶口瀑布，接着穿过龙门峡流到潼关，河道变宽，因汇人汾沁、洛河和消水等支流，水量大增。河水到潼关为华山所阻，折向东流，过三门峡到盂洛，便进入平原地区。下游段自孟津到山东利津县注入渤海，长八百七十多公里，由于泥沙淤积，水流缓慢，两岸筑有大堤，成为高出地面的地上河。
    黄河河道以源流段和上游段最曲折，中游段次之，而下游段则笔直。从兰州到潼关，河水绕流一个长方形的三边，那就是著名的河套，约长二千公里。古时下游河道游移不定，河水有时在山东丘陵以北注入渤海，有时在山东丘陵以南夺淮流入黄海，两者相距达五百公里。
    在历史上，黄河流城经常泛滥成灾。据记载，二千多年来，黄河下游溃堤达一千五百多次，较大规模的改道有二十六次，水灾范围北至天津，南达江苏、安徽，广达二十五万平方公里。河水夹带到下游的泥沙总量，平均每年超过十六亿公吨。由于下游段地势低平，河道坡降平缓，流速减低，大量泥沙于是沉积在河床上，平均每年逾四亿公吨，其余泥沙则流到河口，冲积成向海伸展的河口三角洲，平均每年造陆达二十多平方公里。黄河流域有肥原沃土，物产丰富，山川壮丽，居民几占中国总人口四分之一，耕地则约占全国四成。
   黄河流域界于北纬32°至42°，东经96°至119°之间，南北相差10个纬度，东西跨越23个经度，集水面积75.2万多平方公里，黄河全长5464公里，河源至河口落差4830米。流域内石山区占29%，黄土和丘陵区占46%，风沙区占11%，平原区占14%。各地自然景观差异很大，尤其有世界上最大的黄土高原，土壤侵蚀十分严重。
    黄河流域属大陆性气候。兰州以上大部分为半湿润区，兰州以下，西北部为干旱区，南部和东南部为湿润区，其余为半干旱半湿润区。冬季受蒙古高压控制，盛行偏北风，气温低，降水少；春季蒙古高压衰退，西太平洋副热带高压开始北上西伸，气温回升，降水增多；夏季大部分地区受西太平洋副热带高压的影响，盛行偏南风，水汽丰沛，是一年中降水最多的时段；秋季西太平洋副热带高压逐渐衰退，蒙古高压向南扩展，降水开始减少，但常发生连阴雨天气。气温的地区分布特点是由南向北、由东向西逐渐降低。多年平均气温最高的地区大于14℃，最低的地区小于-4℃。年极端最高气温为洛阳盆地44.2℃，年极端最低气温为河源地区-53.0℃。降水自东南向西北逐渐减少，多年平均年降水量最多的地区为秦岭，局部达900毫米以上。年降水最多的站为泰山顶达1108.3毫米；年降水量少的地区为内蒙古杭锦后旗、临河一带，在150毫米以下，年降水最少的站为内蒙古杭锦后旗的陕坝，只有138.4毫米。上游降雨强度较小，历时较长，暴雨极少，日降水量很少超过50毫米；中下游降雨强度较大，历时较短，暴雨较多。陕西、内蒙古交界处的乌审旗，1977年8月1日发生过一次特大暴雨，暴雨中心木多才当，10小时降雨1400毫米(调查值)，超过世界最高记录；三门峡至花园口间，1982年7月底至8月初的一次大暴雨，暴雨中心宜阳县石　镇24小时降雨734.3毫米，也是黄河流域罕见的大暴雨。
  
由于气候和地形、地貌等自然地理景观的影响，黄河的水文情况非常复杂，主要有以下三个方面的特点：
   第一，径流的时空变化大。丰水年与枯水年的比值，干流为2.5~3.5倍，支流为2.5~40.8倍。各地区的年径流变差系数为0.11~0.53。多水区和少水区径流深相差140多倍。年径流系数最大为0.7，最小只有0.01。
    第二，汛期长、洪水次数多。一年中有伏、秋、凌、桃四个汛期，总历时长达10个月。伏、秋汛合称为大汛，由降雨形成。其洪水来源有兰州以上、晋陕区间、龙门至三门峡区间、三门峡至花园口区间和大汶河流域。上游洪水涨落比较缓慢，历时较长，兰州水文站一次洪水历时平均40天，最长可达66天，最短22天；中游洪水涨落较快，尤其晋陕区间的洪水陡涨陡落，历时较短，干流龙门站洪水历时平均46小时，最长80小时，最短20小时，连续洪水一般为3~6天，涨水平均8小时，最长30小时，最短2小时；支流洪水更是来猛去速；下游干流洪水主要来自中游，其特点与来源有关，但又受高含沙量变动河床和滩区建筑物的影响，往往使洪水演进规律发生异常变化。凌汛主要发生在宁夏、内蒙古和黄河下游两个河段，均由冰塞、冰坝壅水形成。黄河下游的冰情变化极不稳定，约有十分之一的年份不封河，有的年份则三封三开。60年代以来由于三门峡、刘家峡水库防凌运用，冰情有较大变化，凌灾有所减轻，但盐锅峡水库至刘家峡河段于1961~1962年度，青铜峡水库上游于1967~1968年度，天桥水库上游河曲河段于1981~1982年度都曾发生过严重冰塞，造成不同程度的损失。桃汛是宁夏、内蒙古河段开河时融冰水和河槽蓄水下泄形成的冰凌洪水，流至下游正值桃花开放季节，洪峰不高，涨落较缓。1972年后为了下游灌溉，三门峡水库调蓄桃汛水量，下游不再有桃汛洪峰。