黄河，这条全长公里的河流，位居中国第二大。它的发源地是青藏高原的巴颜喀拉山北麓，约古宗列盆地，随后流经了青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南和山东这9个省、自治区，最终在山东省东营市垦利区汇入渤海。黄河流域的总面积达到了5万平方公里，其中还包括了40多条主要支流和多条溪川，流域面积广达75万平方公里。尽管黄河流域的年平均降水量约为毫米，但黄河的平均年径流总量仅为亿立方米，仅占全国河川径流总量的2%，在中国各大江河中位列第八。当黄河流经内蒙古南托克托河口镇后，便进入了其中游阶段。它从东偏南的方向行至河口南下，穿越陕晋的峡谷地带，直至府谷墙头村进入陕西境内。随后，它继续南流，途经神木、佳县、吴堡、绥德、清涧、延川、延长、宜川、韩城、合阳、大荔等众多县（市）。至潼关时，黄河折向东行，经过沙坡出境，这一段流程全长76公里，成为了陕晋两省的界河。陕西入黄支流众多，其中面积超过00平方公里的河流多达条。皇甫川、窟野河、无定河、渭（泾、洛）河以及南洛河等几条主要河流，是黄河中游泥沙的主要来源。北端的河口站年径流量为亿立方米，同时伴随着约2亿吨的年输沙量；而到了南端的潼关站，年径流量增至亿立方米，泥沙量也达到近6亿吨。
窟野河，作为黄河右岸的一条重要支流，其源头位于内蒙古伊克昭盟东胜市的拌树林，向东南流经后石圪台后，有20公里的河段成为伊、神两地的界河。进入神木县境后，纳入了牛川水、考考乌素沟等多条支流，最终在王家坪南入黄河，全长28公里。
秃尾河也位于黄河右岸，居于窟野河与佳芦河之间，神木县西南地区。其名称在历史上多次变更，最终在明代定名为秃尾河。由于源头位于沙漠区且支流稀少，因此得名“秃尾”。
无定河同样发源于榆林地区及内蒙古自治区南端，河流名称在历史上也有多次变化。元代曾改称吃那河，但到了明代，上游称红柳河，中下游则恢复称无定河。
清涧河则位于黄河右岸，介于无定河与延河之间。它流经延安地区东北与榆林地区东南境一带，古称吐延水、秀延水，明代以后逐渐演变为清涧河。其源头位于子长县西北李家岔乡梁山，经过多个县市后最终在土岗乡大程附近注入黄河。
延河这条位于陕北中部的黄河右岸支流，古时被称为清水、翟水、去斤水、濯筋水以及朝阳水，后更名为延水。它发源于靖边县赐湾乡渠树湾村的白于山东面高峁山，海拔高达米。延河在东南方向流经安塞县城西南，与杏子河在碟子沟交汇，随后至枣园乡会合西川。在延安宝塔山下，延河又与南川汇合，转向东北，经过姚店北与蟠龙川会合，再经过甘谷驿后转向东南，最终在延长县南河沟乡注入黄河。
渭河这条横跨甘肃东部和陕西中部的黄河右岸支流，源自渭源县西南的鸟鼠山北侧，海拔5米。它向东流经天水与宝鸡的交界，再经过宝鸡、咸阳、西安和渭南等多个城市，最终在潼关的港口汇入黄河。渭河的全长为88公里，流域总面积达到平方公里，其中陕西境内长度为公里，流域面积为平方公里。
泾河位于陕甘宁三省(区)的交界处，是渭河的左岸支流。它古时被称为泾水，源自宁夏泾源县六盘山东麓的老龙潭。泾河经过甘肃的平凉、泾川等地后，进入陕西长武县。在芋园乡景家河的一段长达30余公里的河段为陕甘界河。之后，泾河转向东南方向，流经彬县、永寿、淳化、礼泉等地，最终在泾阳至高陵陈家滩处汇入渭河。泾河的全长为公里，集水面积为平方公里。
北洛河这条古时被称为洛水或洛河的河流，在50年代后改名为北洛河，成为渭河最长的支流。它发源于榆林地区定边县西白于山的最高峰魏梁，海拔高达米。从这里开始，河流最初被称为石涝川，向东南方向流动，在铁边城与王坬子川汇合后，更名为头道川。进一步流经延安地区吴旗县城关与乱石头川后，才正式称为洛河。这条河流穿越了定边、靖边、吴旗、志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵、宜君、白水、澄城、蒲城、大荔等3个县市，最终在三河口附近汇入渭河，全长约公里。
南洛河又称伊洛河，古时称为雒水，是黄河右岸的一条重要支流。它位于陕西商洛地区的东北部以及河南省的西北部，是陕西省东南部地区唯一直接入黄河流域的河流。南洛河源自陕西蓝田县东北与渭南、华县交界的箭峪岭侧木岔沟附近，此处邻近灞源。
此外，还有一条名为八里河的河流，它属于黄河流域的内陆河流系统。八里河发源于定边县的白于山北麓，由羊山墹、孤山墹、鹰窝墹等多个源头汇集而成。在谢前庄汇合后，河流才被称为八里河，并继续向北流动，直至县东北马家梁以东逐渐消失。这条河流的流程约为5公里，集水面积达到平方公里。其中，南面的鹰窝墹源头最长，源自花凤子梁，约30公里的流程中穿越黄土丘陵区，沟宽米至米不等，深度在20米至60米之间变化。沟内丰富的地下水不断汇聚，形成了八里河常年不断的长流水。