Sông Hồng là con sông lớn thứ hai (sau sông Mê Công) chảy qua Việt Nam và đổ ra Biển Đông. Sông Hồng được hình thành từ các sông nhánh lớn là sông Đà, sông Lô.
Sông Thái Bình cũng được hình thành từ 3 nhánh sông lớn là sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam. Hai hệ thống sông được nối thông với nhau bằng sông Đuống và sông Luộc tạo thành lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình.
Dòng chảy trên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình được hình thành chủ yếu từ nước mưa và có lưu lượng khá dồi dào. Tuy nhiên, do địa hình chia cắt, lượng mưa phân bố không đều nên dòng chảy trên các phần lưu vực cũng rất khác nhau.