昆仑山北坡属暖温带塔里木荒漠和柴达木荒漠,降水量小;随着海拔的增高,暖温带荒漠过渡为高山荒漠,降水量随之增加。雪线在海拔5600~5900米,雪线以上为终年不化的冰川,冰川面积达到3000平方公里以上,是中国的大冰川区之一。冰川融水是中国几条主要大河的源头,包括长江、黄河、澜沧江(湄公河)、怒江(萨尔温江)和塔里木河。昆仑山是中亚仅有内流水系地区的一个组成部分。主要与北面的塔里木盆地和柴达木盆地及南面的西藏高原有关。只有黄河与长江源头所在的山系最东支脉有注入海洋的水系。该山有两个主要河网︰发源于喀喇昆仑山脉和藏北的大河,流水切割峡谷,穿越整个昆仑山链而去,还有疏泄外围山坡流水的小河。主要河流形成漫长曲折的河谷;有几条河流给昆仑山北缘绿洲供应灌溉用水。虽然昆仑山河流接纳一些雨水,但其主要由积雪和冰川供水。流量遂因季而异;60%~80%的流量出现于夏季月份,这时冰雪的强烈融化与最大降水结合在一起。雪和冰川的强烈蒸发导致浅盐湖的形成。该山尽管海拔很高,却由于气候极端干燥而几乎没有冰川作用;外表积雪只存在于最高山峰的深隙之中。冰川活动的主要中心出现在海拔约接近7010米之处。所有冰川都以其非同寻常的陡峭和缺乏融水而引人注目。