發源於甘肅省定西市渭源縣鳥鼠山，主要流經今甘肅天水、陝西省關中平原的寶雞、咸陽、西安、渭南等地，至渭南市潼關縣匯入黃河。

渭河南有東西走向的秦嶺橫亙，北有六盤山屏障。渭河流域可分為東西二部：西為黃土丘陵溝壑區，東為關中平原區。

渭河多年平均徑流量75.7億立方米，陝西境內為53.8億立方米。徑流地區分佈不均，總的趨勢是自南而北減小，秦嶺、關山區高，原區、谷地區低；西部大於東部，中游比下游徑流豐富。

渭河的水文特徵：

1、徑流變化

渭河中下游徑流的年際變化，表現為南部小，北部大，即渭河南岸秦嶺山地年徑流量豐富而年際變化小；北岸黃土區年徑流小而年際變化大。年徑流的變差係數，秦嶺北坡一般為0.30～0.40，其中石頭河、清姜河等僅為0.30，黑河、澇河及灃河等為0.40，再往東的大峪河、石砭峪河等又減少到0.35。

2、泥沙

渭河華縣站平均每年向黃河輸送49200萬噸泥沙，泥沙主要來自北岸的黃土區，以涇河及渭河上游最甚。涇河平均每年向渭河輸送30900萬噸泥沙（張家山站），佔華縣站輸沙總量的62.8%，而流域面積只佔華縣站的40.6%。來自渭河上游的泥沙，林家村站每年20000萬噸，佔華縣站年輸沙量的40.6%，而流域面積只佔華縣站的28.8%。

3、洪水

渭河中下游降雨集中於7、8、9三個月，而且多大暴雨，洪水災害較多。從實測資料看，渭河干流以1954年洪水最大，林家村水文站的最大洪峰流量為5030立方米/秒（1954年8月17日），咸陽站為7220立方米/秒（1954年8月18日），華縣站為7660立方米/秒（1954年8月19日）。