支流涪江水系、嘉陵江支流西河以及嘉陵江支流白龙江水系；其中，流域超过100平方千米的河流有十二条。江油大部分河流属于涪江水系。除涪江外，江油较大河流还有通口河（盘江）、平通河、潼江、芙蓉溪、方水河与青江。涪江是途径江油境内最大的河流，发源于阿坝松潘雪宝顶（5558米），在重庆合川汇入嘉陵江，是嘉陵江右岸最大支流，长江二级支流，全长670千米。涪江在江油市境内长62.3千米，流域面积860.4平方千米。涪江从平武县南侧流入江油市武都镇，从龙凤镇南郊进入绵阳市区境内。其中，武都镇灯笼桥以上河段属于涪江上游，