主要河流有黃河及其支流渭河、涇河、洛河、延河、無定河及窟野河等。河水主要來源於降水，降水分佈的特點是南部多、北部少，山區多、平原谷地少。因此，徑流的分佈規律是自南向北減少，山區大於原區谷地。
陝西黃土高原河流眾多，溝壑縱橫，溝壑面積約佔總土地面積的50%。
陝西黃土高原位於大陸腹地，氣候較乾旱，降水稀少，蒸發強烈，水源短缺。全區地表水資源105.56億立方米，人均536立方米，畝均263立方米。涇陽、富平、蒲城一帶畝均不足100立方米。由於季風氣候的影響，降水的年變率大，年內分配不均。因此，地表徑流的年際變化大，年徑流變差係數cv值在0.4以上，徑流的年內分配集中，汛期(7～10月)徑流量佔年徑流量的'60～70%以上，甚至集中於幾場大暴雨中，形成豐水年雨澇洪災，少水年乾旱缺水。
陝西黃土高原水土流失嚴重，河流含沙量很大。黃土丘陵溝壑區輸沙模數達20000～30000噸/年·平方公里，窟野河下游最大年輸沙模數在40000噸/平方千米;以上，最大含沙量高達1700千克/立方米;。破壞了生態環境平衡，水旱災害頻繁。
陝西黃土高原地表水的天然水質是良好的，大部分地區屬重碳酸鹽水，礦化度低，適宜於工農業用水及人畜飲用水。唯在定邊西北部、蘆河及大理河上游、洛河上游等地有小範圍的氯化物水及硫酸鹽水，礦化度大，不宜於灌溉飲用。
陝西黃土高原地下水主要分佈在高原北部邊緣的風沙灘地區，地下水資源量為11.76億立方米，可開採量6.43億立方米。在廣大的黃土區及丘陵山區地下水非常貧乏。
總結：城市工業排放大量的汙水、廢水，農業大量施用化肥，地表水源及地下水源汙染日趨嚴重。延河及渭河某些河段的水質變壞，生物絕跡，加劇了水資源供需矛盾。保護水源、保護環境已成為社會發展的重大課題。
