前溪河水沖积而成。丘陵与丘陵间有小溪纵向切割，形成许多小山谷，包括鹿寮坑、王爷坑、燥坑、倒别牛、中坑、水坑、纸寮窝、打砖窝、埤塘窝等窝谷。丘陵与平原之间，分佈有零星台地，可避洪患，自古以来便是芎林地区诸聚落的所在地。头前溪是乡内最主要的河川，发源于五峰乡东南部标高2,512公尺之桧山西北坡。其源头称为霞喀罗溪，流至桃山与麦巴来溪会合后，改称上坪溪；续流至芎林乡秀湖附近与最大支流油罗溪会合后，始称头前溪。本流在秀湖至崁下段，部分河道为本乡与竹东镇的交界；过崁下后，经竹北、新竹，最终于南寮注入台湾海崃。