洱海主要水源来自降水，入湖河流大小共有117条。北有芘碧湖、西湖、海西海、经洱源盆地、邓川盆地分别由弥苴河、罗时江、水安江汇入；西部有苍山十八溪；南部有波罗江；东部有海潮河、凤尾箐、玉龙河等汇入。洱海唯一的天然出水口是西洱河，流入黑惠江后到漾濞县平坡与漾濞江汇合，再汇入澜沧江。
成因推测.洱海地处澜沧江、金沙江、元江三大江分水岭地带，西有点苍山，东有玉案山，属于典型内陆断陷盆地，地势西高东低，由西北向东南呈现一个不规则的狭长带。洱海形成约在更新世早期，初为浅水湖泊，中晚更新世时