236平方公里，分别在台湾排名第5及第8名。其流域几乎全在台中市境内，仅有一小部分位于南投县、宜兰县境内。主流上游为南湖溪，发源于南湖大山东峰，与合欢溪、伊卡丸溪汇流后始称大甲溪，流经梨山、德基水库、谷关、东势区、新社区后，进入平原地带，最终于大安区、清水区交界处注入台湾海崃。该水系在市境内的主要支流有食水嵙溪、里冷溪、伊卡丸溪等。大甲溪水系水资源丰沛，目前主支流共设有德基水库、谷关水库、双翠水坝、石冈水坝、青山水库等多座水库。乌溪主流河长119公里，流域面积2,025平方公里，分别排名全台第6及第4名。