1. 北三河水系

北三河水系由北运河、蓟运河、潮白河组成。位于海河流域北部，介于滦河及永定河二水系之间，流域面积35 808平方公里，其中，山区22 115平方公里，平原13 693平方公里。流域包括北京、天津二市及河北省。河北省在北三河流域内面积18 225平方公里。
(1)北运河。北运河上游为温榆河，发源于军都山南麓，流经北京市昌平县和通县。通县内河桥以下始称北运河。由内河桥东南流向，纳入凉水河及凤港减河，至屈家店汇入永定河，于天津市大红桥注入海河。全长215公里，流域面积6 166平方公里。为了分泄北运河洪水，从通县北关开挖了运潮减河入潮白河，于土门楼开挖了青龙湾减河入潮白新河。
(2)蓟运河。蓟运河上游分泃河和州河两支。泃河发源于兴隆县无门沟，至宝坻县九王庄纳入州河后始称蓟运河。蓟运河于天津市宁河县江洼口接纳还乡河，下行至北塘入渤海。蓟运河下游河道弯曲、泄量小，且受潮水顶托，两岸排水困难。先后修建了于桥水库、邱庄水库，开挖了引泃入潮通道等，控制了上游洪水，拓宽了排沥河道。
蓟运河全长307公里，流域总长度180公里，流域平均比降1.94‰。它的支流多集中于左侧，形成梳状水系。全河大于20公里的一、二级支流共11条，长702公里，平均纵比降1.14‰。
(3)潮白河。潮白河又分为潮河与白河两大支流。白河发源于张北高原沽源县石人山，南流至密云附近与潮河汇合后称潮白河。潮白河全线流经峡谷，很少流经开阔地带。下游河道历史上曾夺箭杆河入蓟运河，经常造成灾害。新中国成立后多次治理，修建了密云水库，控制山区洪水的94%。又开挖了潮白新河及牛牧屯引河，将洪水分为两支下泄。潮白新河自香河县吴村闸起，经潮白河故道、黄庄滞洪区，穿过七里海，于宁车沽汇入永定河入海。另一支由牛牧屯引河分洪入北运河，使洪水灾害减轻到最小程度，确保天津安全。
潮白河全长462公里，流域面积19 354平方公里，流域平均纵比降4.22‰。水系形状呈梳形。全河大于20公里的一、二、三级支流37条，总长度1 509公里，河道平均纵比降3.24‰。