淡水河主要支流有基隆河、大汉溪、新店溪。狭义的淡水河是指大汉溪与新店溪于板桥江子翠汇流至淡水出海口的河段。基隆河发源于新北市平溪区菁桐坑，往东北东流经瑞芳区，在基隆市的暖暖附近转向西流。穿越汐止之后进入台北盆地。 上源大嵙崁溪(近被改名“大汉溪”)，源出品田山（3524米）北侧，东北流经台北盆地，会新店溪、基隆河等支流后,转西北入海。源地海拔2,530米，平均比降为1/50。惟自石门以下，海拔已降至140米。石门下游古河道，原西向经桃园冲积扇入海，后因袭夺作用，切开砂岩地层转向北行，进入台北盆地。 
淡水河水系新店溪上游为北势溪，发源于莺子岭，向北转西流至龟山附近，与支流南势溪会合后，始称新店溪。往北流经屈尺、直潭、新店，在景美附近汇入另一支流景美溪后，向北转西流至江子翠附近注入淡水河。 基隆河发源于新北市平溪区火烧寮山，往东北东流经瑞芳区，在基隆市暖暖附近转向西流。穿越汐止区之后进入台北盆地，横贯台北盆地北侧后，于社子注入淡水河。 [2] 淡水河干流出台北盆地出口处西侧原有狮子头隘口，后因拓宽淡水河道工程而炸毁。邻近支流洲子尾沟、观音坑溪原本先汇入另一支流塭子川，再行汇入淡水河。炸毁狮子头后，河道改变成现况之各自汇入淡水河。 [3] 流域年降水量，上游可达3,000～4,000毫米，河口地区亦近2,000毫米，降水季节变化较小。 台北市流量洪水期超过1万立方米/秒，河口计划洪水量为2万立方米/秒。 台北开发初期，自下游大溪以下，通帆船。板桥、新店及台北市在艋舺时代的兴起，皆赖淡水河水运之助。其后下游日淤，河运已为铁路和公路所代。淡水河是北部地区的主要供水河流之一。 大汉溪上游有石门水库，新店溪的支流北势溪有翡翠水库。另外，基隆河流域有新山水库。自1963年上游石门大坝建成，石门水库已成为台湾北部最大的水资源综合利用枢纽，扩大桃园台地农业灌溉效益尤为显著。现时石门水库及其近邻地区已成为台湾北部重要游览区；北部横贯公路沿水库上游，经角板山（现改名“复兴”）、巴棱一线高山族分布区，入宜兰平原。 大台北地区已知湿地一览表（绝大多数属于淡水河水系） 编号 | 河系 | 名 称 | 2008年面积 (公顷) | 备注 |
1 | 淡水河 | 十三行生态园区 | 75 | 台北港至挖子尾观海堤 |
2 | 淡水河 | 挖子尾自然保留区 | 37 | 含自然保留区 |
3 | 淡水河 | 八里左岸潮间带 | 47 | 幸福码头到关渡大桥 |
4 | 淡水河 | 竹围红树林自然保留区 | 90 | 含自然保留区 |
5 | 淡水河 | 关渡自然保留区 | 68 | 含自然保留区 |
6 | 淡水河 | 关渡自然公园 | 57 | - |
7 | 淡水河 | 狮子头潮间带 | 75 | 关渡大桥到芦堤 |
8 | 淡水河 | 二重疏洪道 | 450 | 二重疏洪道 |
9 | 淡水河 | 芦堤潮间带 | 145 | 疏洪道末端到中兴桥 |
10 | 新店溪 | 华江雁鸭公园 | 262 | 忠孝桥至永福桥含雁鸭公园 |
11 | 基隆河 | 基隆河高低滩地 | 264 | 关渡红树林至南湖大桥 |
12 | 新店溪 | 新店溪高低滩地 | 267 | 华江桥至碧潭桥含永和湿地、广兴湿地 |
13 | 大汉溪 | 大汉溪高低滩地 | 830 | 鸢山堰至疏洪道入口(注) |
14 | 磺溪清水溪 | 金三角湿地 | 300 | - |
15 | 双溪 | 田寮洋农田湿地 | 200 | 贡寮区 |
16 | 其他 | 西海岸、北海海岸、东北角海岸、泥滩、沙地、潮间等 | 1833 | - |
注：鸢山堰至疏洪道入口含新海人工湿地一、二期及打鸟埤湿地、鹿角溪湿地 淡水河由于流量稳定，曾为台湾唯一具有航运功能的河川。早年淡水河及其支流的舟楫之利，使得许多沿岸聚落因此得以发展，如艋舺、大稻埕、新庄等。不过到了19世纪末期，淡水河航道逐渐淤塞，沿岸聚落也因此没落。淡水河已几无航运功能，仅有昔日的几个渡口留存至今。 
淡水河环保署表示，大汉溪在新北市树林、桃园河段沿岸有许多砂石场，部分业者直接将泥浆排入中汉溪中，退潮时常见淤泥布满河床。经加强取缔，水质虽已改善，但是悬浮固体还有5300ppm，污染还是相当严重。 环保署指出，河川悬浮固体高，河水混浊会塞住鱼鳃，让鱼类无法呼吸而危及生存。环保署从2005年迄今，有时连吴郭鱼之类的耐污鱼种都没捕获。 调查显示，这个严重污染河段，不只悬浮固体不符标准，连氨氮也超过标准。氨氮过高是因这些区域污水下水道接管率低，家庭污水直接排入大汉溪。 环保署也常接获民众检举，在新店溪华中桥到江子翠之间的河滨公园骑单车或运动，常闻到河水发臭的味道。据统计，台湾淡水河流域严重污染比率已从1997年的12.8%，降低为2006年的8.5%。 环保署表示，淡水河严重污染河段集中在台北市中正区、万华区、景美区；新北市的板桥区、中和区、永和区、新庄区。 未来将持续协助台北市、新北市整治淡水河，四年内将淡水河严重污染河段从8.5%降到4%。 [4-5]
要欣赏淡水河的夜色，最好的地方就是淡水老街，这里有多样的小吃店，各式的鞋服，热闹的射飞镖小店等等，河畔还有帮游客画肖像，抱着吉他演唱的街头艺人。 也可以在旭日初升的时候去爬观音山，感受清晨林间的新鲜空气，聆听美妙的林间交响曲，或者是站在高处凭栏远眺。亦或者是踏上追寻历史足迹的旅程，探访红毛城、十三行博物馆、沪尾炮台。 [1] 
