淡水河為本市境內最主要的流域河系，由大漢溪、新店溪（由南勢溪、北勢溪及景美溪等三支流構成）、基隆河及淡水河本流等匯流而成；其中大漢溪與新店溪於江子翠匯流後即為淡水河本流，本流往北至關渡大橋再與基隆河匯流，於淡水區油車口附近流入臺灣海峽。

淡水河水體水質分類如圖，基隆河發源地至六堵取水口為乙類水體、六堵取水口至社後橋為丙類水體，社後橋至河口為丁類水體，新店溪發源地至青潭堰為甲類水體，青潭堰至秀朗橋為乙類，秀朗橋至江子翠為丙類，淡水河本流自江子翠後即為丁類水體，大漢溪板新給水廠取水口至浮洲橋為丙類水體，浮洲橋至江子翠為丁類水體。