西安境内河网密集,共有54条河流。其中,渭河、泾河及石川河系过境河流,其余河流均发源于秦岭山地或骊东南丘陵,绝大多数河流由南向北流经渭河平原注入渭河。黄河流域面积占全市总面积的98.46%。西安各条河流的流域面积相差悬殊。流域面积超过1000平方公里的有黑河、灞河与沣河。上述三条河流的流域面积占境内总面积82.37%。发源于秦岭山地的渭河南侧支流,因秦岭北坡山势陡峭,沟谷深邃,谷峰相间,状若梳齿,使河流具有以下结构特征:一是流向多呈东南—西北向。河流在秦岭山地沿沟壑曲折南向,出峪后,顺地形斜面自东南流向西北,地质构造断裂带也大致沿东南—西北走向,灞、浐、沣诸河等均沿断裂带走向流动。二是河道纵向比降大。各条河流上游段流经秦岭山地时,谷深、坡陡、流急。出峪后中游段切穿山前洪积倾斜平原,坡度减小,水流较缓。三是下游河道横向摆动显著,具有游荡性河流特征。渭河不断向北迁移,灞河由东向西摆动,沣河由西向东演变,潏、滈交替泛滥,形成片状展布的古河道、边滩和心滩。四是上游河道曲折深切,多峡谷险滩。秦岭北侧峪口多达70余处。五是河床堆积物明显。从河源到河口,随着坡度减小,河流挟沙能力降低,悬移物在下游形成沿河有规律的堆积分布。径流时空分布不均匀是西安境内河流共同的显著特点。丰水年与枯水年径流量相差4~7倍,一些山区支流年径流量相差达10倍,有的河流下游枯水年甚至基本断流。河流的年内径流量变化也较大,每年2月份枯水期,径流量仅为全年总量的2%,时有断流现象,而7~10月汛期径流量占全年总量的45%~56%。