府谷县河流错综、沟壑密布。流经县境的河流主要有黄河、黄甫川、孤山川、
牛川、清水川、石马川、十里长川、胡桥沟、大板兔沟、永兴沟、阳湾川、地界川、木瓜川、红寺沟、黄羊城沟,全属于黄河水系。
黄河 蜿蜒于县境东部,自墙头乡入境,由东北向西南流经本县墙头、黄甫、海则庙、高石崖、府谷、傅家墕、碛塄、武家庄、王家墩等9个乡(镇),由王家墩乡的白云乡村出境,境内流长103公里,占黄河全长5464公里的1.9%。境内流域面积2760平方公里,占全县总面积的86%,多年平均流量822立方米/秒,年过径量259亿立方米,年输沙量3.6亿吨。实测最大流量11100立方米/秒(1977年8月2日)。历史调查最大洪水11500立方米/秒(1877年5月2日)。因天桥水电站的调节,府谷县站黄河最小流量出现过4.6立方米/秒(1978年5月14日)。县境内黄河右岸主要支流有:
黄甫川 发源于内蒙古准格尔旗牛武城点半沟,自内蒙古小石拉塔流入县境,流经本县古城、麻镇、黄甫3个乡(镇),在黄甫乡下川口汇入黄河。县内流长48公里。占该河全长127公里的37.8%,县内流域面积418平方公里,占全流域面积3241平方公里的12.9%。年平均流量为6.43立方米/秒,年径流总量2.028亿立方米,7~9月占70.9%。年输沙量6120万吨,7~9月占91.3%。最大流量8400立方米/秒(1972年7月19日),最小流量为0,大部分年份均可出现。
孤山川 发源于内蒙古准格尔旗绝立概川。自内蒙古羊市塔入境,流经本县庙沟门、三道沟、孤山、傅家墕、高石崖、府谷6个乡(镇),由高石崖乡高家湾村汇入黄河。县内流长57公里,占全长79公里的72.2%。县内流域面积1018平方公里,占全流域面积1272平方公里的80%。年平均流量3.48立方米/秒,年径流总量1.097亿立方米,7~9月占69.8%。年输沙量为2760万吨,7~9月占94.9%。最大流量10300立方米/秒(1977年8月2日),最小流量为0,大部分年份均可出现。县内有172条有水沟道注入孤山川。
清水川 发源于内蒙古准格尔旗五浪五素沟,自内蒙古二里半流入本县,途经哈镇、大岔、清水、黄甫、海则庙等乡(镇),在海则庙乡沙尧则村汇入黄河。县内流长47公里,占全长77公里的61%。县内流域面积567平方公里,占全流域面积883平方公里的64.2%。年平均流量1.65立方米/秒,年径流量0.520亿立方米,7~9月占81.7%。年输沙量1080万吨,7~9月占95.0%。最大流量1980立方米/秒(1979年8月11日),最小流量0,多在每年1月出现。县内有26条有水沟道注入清水川。
石马川 发源于本县田家寨乡刘崖尧村,流经田家寨、武家庄、碛塄3个乡,在碛塄乡郝家角村注入黄河,全长43公里。县内流域面积238平方公里,占全流域面积243平方公里的97.9%。多年平均流量0.68立方米/秒,年径流总量0.2144亿立方米,7~9月占70.3%。年输沙量597万吨,7~9月占97.2%。最大流量2180立方米/秒(1967年9月1日),最小流量是0,大部分年份都可出现。有55条有水沟道注入此川。
胡桥沟 源出神木县苏家川,自神木县胡桥畔流入本县,流经武家庄、王家墩两乡部分村,于武家庄乡园则辿村注入黄河,全长38.5公里,境内流长18公里,占全长的46.8%。县内流域面积131平方公里,占全流域面积210平方公里的62.4%。年平均流量0.8立方米/秒,年径流总量0.252亿立方米,年输沙量735万吨。
牛川 是窟野河左岸的一级支流,源于内蒙古,自内蒙古伊金霍洛旗活朱太沟岔流入本县,途经大昌汉乡,县内流长10公里,占全长109公里的9.2%。县内流域面积399平方公里,占全流域面积2274平方公里的17.5%。多年平均流量4.33立方米/秒,年径流总量1.366亿立方米,年输沙量2230万吨,最大流量4850立方米/秒(1978年8月30日),最小流量0.003立方米/秒(1973年7月8日和1975年7月16日)。7~9月的径流和输沙量分别占总量的70.1%和94.0%。