境内河流属黄河水系。全县有2公里以上的流水沟道347条,其中一级支流21条,二级支流69条,三级支流138条,四级支流110条,四级以下支流8条。以清涧河为骨干,形成纵横交错的树枝状水系网。除黄河和清涧河外,流域面积大于100平方公里的河流有6条,即永平川河、贺家渠川河、马家湾沟河、青平川河、文安驿川河、拓家川河。
黄河 由眼岔寺乡马家骞村入县境,自北而南沿县东界流经眼岔寺乡、延水关镇,至土岗乡马家河村出境,长67公里,年均流量950立方米/秒。黄河为秦晋界河,县内主要支流是清涧河。
清涧河 源于安塞县坪桥营盘山下,流经子长、清涧、延川三个县,由贺家湾乡白家
村入境,经贺家湾、黑龙关、延川、马家河、稍道河、延水关、土岗7个乡镇,至土岗乡雷家岔村入黄河,全长169.9公里,境内长57公里。平均流量每秒4.35立方米。流域面积1707.5平方公里,占地面积0.55万亩。清涧河在延川境内有常流水二、三级支流10条,主要干流有永平川河、文安驿川河、拓家川河。
永平川河 发源于子长县湫滩沟村,由西向东流经永平、冯家坪、贾家坪于延川城郊黑龙关大桥下50米处汇入清涧河,全长63.8公里,沟道比降7.4%,流域面积987.6平方公里,平均流量每秒1.25立方米,年均径流量3950.4万立方米,年均输沙量1130万立方米。中游河段开阔,平均宽度300~500米。
青平川河 源于关庄乡王家坪村,长40.4公里,至黑龙关乡王马家坪村入永平川河。流域面积235.8平方公里,平均流量每秒0.28立方米,年均径流量896万立方米,年均输沙量271.1万立方米。
文安驿川河 源于禹居乡高家沟村,至延川镇拐峁村入清涧河,全长41.5公里,沟道比降7.9%,平均流量每秒0.312立方米,年均径流量985.4万立方米,流域面积298.6平方公里,年均输沙量328.5万立方米。
拓家川河 发源于延长县交口镇李家坪村,全长32.5公里,至稍道河乡韩家头西侧入清涧河。沟道比降10.8%,流域面积324.9平方公里,平均流量每秒0.26立方米,年均径流量812.3万立方米,年均输沙量292.4万立方米。
贺家渠川河 全长17.8公里,流域面积107.9平方公里,平均流量每秒0.14立方米,年均径流量431.6万立方米,年均输沙量113.7万立方米。
马家湾沟河 发源于子长县热寺湾乡王家庄村,全长23.5公里,至贾家坪乡舍古里入永平川河。沟道比降8.15%,流域面积146.1平方公里,平均流量每秒0.19立方米,年均径流量584.4万立方米,年均输沙量163.6万立方米。