全长325公里，流域面积12600平方公里。20世纪90年代，经综合考证确认沙河主源为发源于河南省鲁山县西部尧山镇石人山石人山主峰主峰东麓的玉皇庙河，玉皇庙河东流16公里至尧山镇北汇北源没大岭河后即称沙河。沙河东流至襄城县和舞阳县交界处汇北汝河，到周口市入颍河。沙河流域在京广铁路以西为山丘，以东则为黄淮平原，中间过渡带很短。流域年降水量变化梯度大，由南向北逐渐递减。全流域多年降水量为600~900毫米，年际变化大，年内分配不均。流域内水旱灾害频繁。