一、黄河
黄河在延川县眼岔寺乡马家骞村入区境，自北而南沿东界流经延长县安河、罗子山、南河沟，在宜川县猴儿川口出境，长183公里，年均流量950立方米/秒。河流深切，峡谷多。河床比降大，总落差470米，水力资源丰富。在宜川县城东48公里处，黄河由200～300米宽收缩到50米，突然跌入34米深的壶形峡谷，激流咆哮，水花飞扬，声如炮轰雷吼，形似巨壶沸腾，十分壮观，称之为宜川壶口瀑布。
二、北洛河
北洛河又称洛河，发源于陕西省定边县白于山南麓，流向由西北而东南，自吴旗县头道川入境，经志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵等县出境，进入陕西省渭南市，汇入渭河。区内河长385公里，流域总面积17948平方公里，其中流域面积100平方公里以上的支流62条，属黄河二级支流。
河源海拔1506.21米，河口海拔325.61米，总落差1180.51米，河道平均比降1.95‰，河谷宽度400米左右，上游宽40米，中游最宽处1502米，平均流量19.96立方米/秒，年平均径流量62940万立方米。1966年洛川交口测站实测最大洪峰流量3880立方米/秒，年输沙量7972万吨，输沙率2528公斤/秒。
主要支流：
石涝河 发源于陕西省定边县杨柳沟，在吴旗县铁边城注入洛河。全长45.3公里，总流域面积649平方公里，年径流量0.22亿立方米。
周水河 发源于陕西省靖边县周家嘴，在志丹县永宁乡川口子村注入洛河。全长81.3公里，流域面积1336平方公里，年径流量0.46亿立方米，含沙量大。
葫芦河 发源于甘肃省华池县川家岔，流经本区富县、黄陵，在洛川县交口河注入洛河。全长144.5公里，流域面积3164平方公里，年径流量1.80亿立方米。流域内植被覆盖面广，河流含沙量小，冬、春河水清澈。
沮水河 发源于子午岭东侧沮源关，全长135.2公里，流域面积2488平方公里，年径流量1.03亿立方米，水力蕴藏量1.08万千瓦。
淤泥河 发源于黄陵县万堂山附近，在龙首村与沮水河交汇注入洛河。全长31.8公里，流域面积176平方公里，年径流量0.07亿立方米，枯期流量0.02立方米/秒，河水常年清澈。
仙姑河 发源于黄龙县官庄沟，向西流经洛川县黄章、武石、槐柏、老庙、后子头、京兆等乡（镇）沟川，在仙鸡河注入洛河。全长61公里，最大流量113立方米/秒，枯期流量0.03立方米/秒，河流多沙。
三、延河
发源于陕西省靖边县天赐湾乡周山，流向由西北而东南，经安塞、延安，在延长县南河沟乡凉水岸汇入黄河。全长286.9公里，境内河长248.5公里，总流域面积7725平方公里，年径流量2.94亿立方米，水力蕴藏量5.58万千瓦。属黄河一级支流。
以安塞县化子坪和延安市甘谷驿为界，分为上、中、下游河段。河源至化子坪为上游河段，河谷狭窄，最窄处10米，河道弯度大而多，平均每公里5.4个湾道。化子坪至甘谷驿为中游河段，河谷宽展，平均600米，为主要河段。甘谷驿至凉水岸为下游河段，平均宽1500米，平均比降3.0‰以下。距河口20公里河段，河谷缩至30～100米，形成典型的陡壁峡谷。
延河水系流域面积在100平方公里以上的支流有22条，组成扇形水系，易发洪水。1977年甘谷驿测站实测最大洪峰流量9050立方米/秒，年输沙量8177万吨，输沙率2593公斤/秒。
四、清涧河
发源于子长县李家岔乡周家崄村，向东流经子长县马家砭进入陕西省清涧县折家坪镇，由清涧贺家湾流入延川县境内，经马家河流向东南，在土岗乡大程注入黄河。全长169.9公里，流域面积4078平方公里；境内河长96公里，流域面积3577平方公里。在河源至清涧县境上游河段称秀延河，清涧至入黄河中、下游河段称清涧河。属黄河一级支流。
支流主要有中山川、永坪川、拓家川河。上、中游段河谷较宽，下游段河谷狭窄、比降变化大（8.73‰）；年平均流量5.21立方米/秒，年径流量16438万立方米。1959年延川测站实测最大洪峰流量6090立方米/秒，年输沙量5643万吨，输沙率1789公斤/秒。
五、云岩河
又称汾川河，发源于劳山东麓九龙泉，向东流经宜川县，在西沟村东南注入黄河。全长112.5公里，流域面积1781平方公里，水力蕴藏量0.68万千瓦。
河源至临镇为上游河段，河谷宽120～540米，平均比降4.3‰～8.9‰。临镇至峁儿为中游河段，河谷宽400～700米，河道弯曲且多跌水，平均比降5.30‰～5.62‰。峁儿至河口为下游河段，河谷宽20～60米，河道深切，为峡谷河段，平均比降6.60～19.73‰。
支流集中在上游河段，流域面积100平方公里以上的支流有松树林川、南川（临镇川）、九龙泉川、固县川。干流年平均流量1.46立方米/秒，年径流量4618万立方米。1977年宜川新市河测站实测最大洪峰流量1120立方米/秒。
六、仕望河
又称县川河，发源于黄龙山北麓，自河源至宜川为南北流向，到秋林折向东流入黄河。全长99公里，流域面积2354平方公里，属黄河一级支流。
河源至圪台为上游河段，谷窄水急，平均比降10.53‰。圪台至宜川为中游河段，河谷宽160～300米，最宽处645米，平均比降7.1‰。下游河段，河谷宽20～40米，最宽处175米，平均比降11.74‰。主要支流有西川河、交川河、小南川、大南川等7条河流。年平均流量3.18立方米/秒，平均径流量10030万立方米。1964年大村测站实测最大洪峰流量772立方米/秒，平均输沙量543万吨，输沙率172公斤/秒。
