湟水是黃河上游的一條支流，干流全長374km，流面積約3.29萬km2。

湟水發(fā)源于大坂山南麓青海省海晏縣以北的噶爾藏嶺，河源高程4200m。向東流經(jīng)源、西寧、樂都、民和等縣市，甘肅省永靖縣付子村匯入黃河。入黃高程1565m。湟水干流，在西寧以上稱西川，在西寧附近匯入北川和南川。干流谷地開闊且川峽相間，兩岸匯入的較大支流有40余條。除大通河外，多與干流垂直，呈羽毛狀形態(tài)。

大通河是湟水的最大支流，流域面積約1.51萬km2，占湟水流域總面積的46%，河道長561km，比湟水干流還長187km。若從匯入黃河點計算則比干流長256km，若按河源惟長的原則，支流將升格為干流。這是湟水水系的一個特點。大通河發(fā)源于祁連山托勒南山南麓、青海省剛察縣的木里山，河源高程4520m。流經(jīng)門源，至民和縣享堂匯入湟水，入湟口高程1727m。

湟水流域氣候為典型的大陸性氣候。由于流域地勢西高東低，并有盆地、高山影響，所以氣候垂直變化明顯，且地域差異大。愈向上游氣溫愈低，降水量增大，蒸發(fā)量減小，多潮濕沼澤地。流域年平均氣溫0.6℃~7.9℃，最高氣溫34.7℃，最低氣溫-32.6℃。年降水量300mm~500mm，局部地區(qū)可達600mm。湟水干流谷地，6月-9月份降水占全年降水量的70%左右，且多暴雨。無霜期西北部山區(qū)為31天，東南部丘陵區(qū)為130天-180天。西寧地區(qū)有歌謠云:“古城氣候總無常，一日須攜四季裝。山下百花山上雪，日愁暴雨夜愁霜?！备爬水?shù)氐臍夂蛱攸c。

據(jù)民和、享堂兩水文站1940年-1984年實測資料分析，湟水流域的多年平均年徑流量為46.3億m3，平均每平方千米產(chǎn)水15.2萬m3。其中大通河年徑流量為28.7億m3，每平方千米產(chǎn)水19萬m3；而湟水干流每平方千米產(chǎn)水只有11.4萬m3。流域年輸沙量2241萬t，年平均侵蝕模數(shù)736t/m3，其中大通河年輸沙量只有323萬t。湟水干流年輸沙量1918萬t，年平均侵蝕模數(shù)1250t/m3。不少耕墾指數(shù)較高的丘陵地區(qū)水土流失相當嚴重。

湟水流域的水資源利用有悠久的歷史。漢宣帝時，曾遣使趙充國屯田湟中，引水灌溉農(nóng)田6萬畝。民國年間曾在西寧附近的一條支流上修建西寧水電站，裝機容量220kW，是當時黃河流域僅有的三個水電站之一。

湟水干流平均每畝耕地只有地表水341m3，再加上城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水，已嚴重不足。而大通河流域平均每畝耕地有地表水4748m3，卻遠沒有開發(fā)利用。為了合理利用水資源，青、甘兩省都提出調(diào)引大通河水的要求。

每當春夏之際，湟水上游冰雪消融，水源充足，匯入湟水后，則河水暴漲，波濤洶涌，浩蕩東去。加之兩岸春暖花開，楊柳吐青，麥田碧綠，景色怡人，所以有“湟流春漲”之美稱，為西寧古八景之一。清代西寧詩人張思憲有詩贊道:“湟流一帶繞長川，河上垂楊拂翠煙。把釣人來春漲滿，溶溶分潤幾多田？”