黃河上、中、下游的分界有多種說法。黃河水利委員會以河口鎮與桃花峪劃分上、中、下游；傳統的中學教科書以河口鎮與孟津劃分上、中、下游；學者楊聯康經考察後認為以青銅峽、孟津劃分更合適；學者許韶立主張以河南省焦作市武陟縣嘉應觀作為黃河中下游分界線。本文采取黃河水利委員會的劃分方案。
上游
內蒙古托克托縣河口鎮以上的黃河河段為黃河上游。上游河段全長3472千米，流域面積38.6萬平方千米，流域面積佔全黃河總量的51.3%。上游河段總落差3496米，平均比降為10%；河段匯入的較大支流（流域面積1000平方千米以上）43條，徑流量佔全河的54%；上游河段年來沙量只佔全河年來沙量的8%，水多沙少，是黃河的清水來源。上游河道受阿尼瑪卿山、西傾山、青海南山的控制而呈Ｓ形彎曲。黃河上游根據河道特性的不同，又可分為河源段、峽谷段和沖積平原三部分。
從青海卡日曲至青海貴德龍羊峽以上部分為河源段。河源段從卡日曲始，經星宿海、扎陵湖、鄂陵湖到瑪多，繞過阿尼瑪卿山和西傾山，穿過龍羊峽到達青海貴德。該段河流大部分流經於三四千米的高原上，河流曲折迂迴，兩岸多為湖泊、沼澤、草灘，水質較清，水流穩定，產水量大。河段內有扎陵湖、鄂陵湖，兩湖海拔高程都在4260米以上，蓄水量分別為47億立方米和108億立方米，為中國最大的高原淡水湖。青海瑪多至甘肅瑪曲區間，黃河流經巴顏喀拉山與阿尼瑪卿山之間的古盆地和低山丘陵，大部分河段河谷寬闊，間或有幾段峽谷。甘肅瑪曲至青海貴德龍羊峽區間，黃河流經高山峽谷，水流湍急，水力資源豐富。發源於四川岷山的支流白河、黑河在該段內匯入黃河。
從青海龍羊峽到寧夏青銅峽部分為峽谷段。該段河道流經山地丘陵，因岩石性質的不同，形成峽谷和寬谷相間的形勢：在堅硬的片麻岩、花崗岩及南山系變質岩地段形成峽谷，在疏鬆的砂頁岩、紅色巖系地段形成寬谷。該段有龍羊峽、積石峽、劉家峽、八盤峽、青銅峽等20個峽谷，峽谷兩岸均為懸崖峭壁，河床狹窄、河道比降大、水流湍急。該段貴德至蘭州間，是黃河三個支流集中區段之一，有洮河、湟水等重要支流匯入，使黃河水量大增。龍羊峽至寧夏下河沿的幹流河段是黃河水力資源的“富礦”區，也是中國重點開發建設的水電基地之一。
從寧夏青銅峽至內蒙古托克托縣河口鎮部分為沖積平原段。黃河出青銅峽後，沿鄂爾多斯高原的西北邊界向東北方向流動，然後向東直抵河口鎮。沿河所經區域大部為荒漠和荒漠草原，基本無支流注入，幹流河床平緩，水流緩慢，兩岸有大片沖積平原，即著名的銀川平原與河套平原。沿河平原不同程度地存在洪水和凌汛災害。河套平原西起寧夏下河沿，東至內蒙古河口鎮，長達900千米，寬30～50千米，是著名的引黃灌區，灌溉歷史悠久，自古有“黃河百害，唯富一套”的說法。
中游
內蒙古托克托縣河口鎮至河南鄭州桃花峪間的黃河河段為黃河中游，河長1206千米，流域面積34.4萬平方千米，佔全流域面積的45.7%；中游河段總落差890米，平均比降0.74%；河段內匯入較大支流30條；區間增加的水量佔黃河水量的42.5%，增加沙量佔全黃河沙量的92%，為黃河泥沙的主要來源。
河口鎮至禹門口是黃河干流上最長的一段連續峽谷—晉陝峽谷，河段內支流絕大部分流經黃土丘陵溝壑區，水土流失嚴重，是黃河粗泥沙的主要來源，全河多年年均輸沙量16億噸中有9億噸來源於此區間；該河段比降很大，水力資源豐富，是黃河第二大水電基地；峽谷下段有著名的壺口瀑布，深槽寬僅30～50米，枯水水面落差約18米，氣勢宏偉壯觀。
禹門口至三門峽區間，黃河流經汾渭平原，河谷展寬，水流緩慢。河段兩岸為渭北及晉南黃土臺塬，是陝晉兩省的重要農業區。該河段接納了汾河、洛河、涇河、渭河、伊洛河、沁河等重要支流，是黃河下游泥沙的主要來源之一，多年年均來沙量5.5億噸。該河段在禹門口至潼關（即黃河小北幹流）的132.5千米河道，衝淤變化劇烈，河道左右擺動很不穩定。該河段在潼關附近受山嶺約束，河谷驟然縮窄，形成寬僅1000餘米的天然卡口，潼關河床的高低與黃河小北幹流、渭河下游河道的衝淤變化有密切關係，故此有“潼關高程”這一水文術語。
三門峽至桃花峪區間的河段由小浪底而分為兩部分：小浪底以上，河道穿行於中條山、崤山之間，為黃河干流上的最後一段峽谷；小浪底以下，河谷漸寬，是黃河由山區進入平原的過渡地段。
下游
河南鄭州桃花峪以下的黃河河段為黃河下游，河長786千米，流域面積僅2.3萬平方千米，佔全流域面積的3%；下游河段總落差93.6米，平均比降0.12%；區間增加的水量佔黃河水量的3.5%。由於黃河泥沙量大，下游河段長期淤積形成舉世聞名的“地上河”，黃河約束在大堤內成為海河流域與淮河流域的分水嶺。除大汶河由東平湖匯入外，本河段無較大支流匯入。
下游河段除南岸東平湖至濟南間為低山丘陵外，其餘全靠堤防擋水，堤防總長1400餘千米。歷史上，下游河段決口氾濫頻繁，給中華民族來了沉重的災難。由於黃河下游由西南向東北流動，冬季北部的河段先行結冰，從而形成凌汛。凌汛易於導致冰壩堵塞，造成堤防決溢，威脅也很嚴重。
下游河段利津以下為黃河河口段。黃河入海口因泥沙淤積，不斷延伸擺動。目前黃河的入海口位於渤海灣與萊州灣交匯處，是1976年人工改道後經清水溝淤積塑造的新河道。最近40年間，黃河輸送至河口地區的泥沙平均約為10億噸/年，每年平均淨造陸地25至30平方公里。
黃河上、中、下游的分界有多種說法。黃河水利委員會以河口鎮與桃花峪劃分上、中、下游；傳統的中學教科書以河口鎮與孟津劃分上、中、下游；學者楊聯康經考察後認為以青銅峽、孟津劃分更合適；學者許韶立主張以河南省焦作市武陟縣嘉應觀作為黃河中下游分界線。本文采取黃河水利委員會的劃分方案。
上游
內蒙古托克托縣河口鎮以上的黃河河段為黃河上游。上游河段全長3472千米，流域面積38.6萬平方千米，流域面積佔全黃河總量的51.3%。上游河段總落差3496米，平均比降為10%；河段匯入的較大支流（流域面積1000平方千米以上）43條，徑流量佔全河的54%；上游河段年來沙量只佔全河年來沙量的8%，水多沙少，是黃河的清水來源。上游河道受阿尼瑪卿山、西傾山、青海南山的控制而呈Ｓ形彎曲。黃河上游根據河道特性的不同，又可分為河源段、峽谷段和沖積平原三部分。
從青海卡日曲至青海貴德龍羊峽以上部分為河源段。河源段從卡日曲始，經星宿海、扎陵湖、鄂陵湖到瑪多，繞過阿尼瑪卿山和西傾山，穿過龍羊峽到達青海貴德。該段河流大部分流經於三四千米的高原上，河流曲折迂迴，兩岸多為湖泊、沼澤、草灘，水質較清，水流穩定，產水量大。河段內有扎陵湖、鄂陵湖，兩湖海拔高程都在4260米以上，蓄水量分別為47億立方米和108億立方米，為中國最大的高原淡水湖。青海瑪多至甘肅瑪曲區間，黃河流經巴顏喀拉山與阿尼瑪卿山之間的古盆地和低山丘陵，大部分河段河谷寬闊，間或有幾段峽谷。甘肅瑪曲至青海貴德龍羊峽區間，黃河流經高山峽谷，水流湍急，水力資源豐富。發源於四川岷山的支流白河、黑河在該段內匯入黃河。
從青海龍羊峽到寧夏青銅峽部分為峽谷段。該段河道流經山地丘陵，因岩石性質的不同，形成峽谷和寬谷相間的形勢：在堅硬的片麻岩、花崗岩及南山系變質岩地段形成峽谷，在疏鬆的砂頁岩、紅色巖系地段形成寬谷。該段有龍羊峽、積石峽、劉家峽、八盤峽、青銅峽等20個峽谷，峽谷兩岸均為懸崖峭壁，河床狹窄、河道比降大、水流湍急。該段貴德至蘭州間，是黃河三個支流集中區段之一，有洮河、湟水等重要支流匯入，使黃河水量大增。龍羊峽至寧夏下河沿的幹流河段是黃河水力資源的“富礦”區，也是中國重點開發建設的水電基地之一。
從寧夏青銅峽至內蒙古托克托縣河口鎮部分為沖積平原段。黃河出青銅峽後，沿鄂爾多斯高原的西北邊界向東北方向流動，然後向東直抵河口鎮。沿河所經區域大部為荒漠和荒漠草原，基本無支流注入，幹流河床平緩，水流緩慢，兩岸有大片沖積平原，即著名的銀川平原與河套平原。沿河平原不同程度地存在洪水和凌汛災害。河套平原西起寧夏下河沿，東至內蒙古河口鎮，長達900千米，寬30～50千米，是著名的引黃灌區，灌溉歷史悠久，自古有“黃河百害，唯富一套”的說法。
中游
內蒙古托克托縣河口鎮至河南鄭州桃花峪間的黃河河段為黃河中游，河長1206千米，流域面積34.4萬平方千米，佔全流域面積的45.7%；中游河段總落差890米，平均比降0.74%；河段內匯入較大支流30條；區間增加的水量佔黃河水量的42.5%，增加沙量佔全黃河沙量的92%，為黃河泥沙的主要來源。
河口鎮至禹門口是黃河干流上最長的一段連續峽谷—晉陝峽谷，河段內支流絕大部分流經黃土丘陵溝壑區，水土流失嚴重，是黃河粗泥沙的主要來源，全河多年年均輸沙量16億噸中有9億噸來源於此區間；該河段比降很大，水力資源豐富，是黃河第二大水電基地；峽谷下段有著名的壺口瀑布，深槽寬僅30～50米，枯水水面落差約18米，氣勢宏偉壯觀。
禹門口至三門峽區間，黃河流經汾渭平原，河谷展寬，水流緩慢。河段兩岸為渭北及晉南黃土臺塬，是陝晉兩省的重要農業區。該河段接納了汾河、洛河、涇河、渭河、伊洛河、沁河等重要支流，是黃河下游泥沙的主要來源之一，多年年均來沙量5.5億噸。該河段在禹門口至潼關（即黃河小北幹流）的132.5千米河道，衝淤變化劇烈，河道左右擺動很不穩定。該河段在潼關附近受山嶺約束，河谷驟然縮窄，形成寬僅1000餘米的天然卡口，潼關河床的高低與黃河小北幹流、渭河下游河道的衝淤變化有密切關係，故此有“潼關高程”這一水文術語。
三門峽至桃花峪區間的河段由小浪底而分為兩部分：小浪底以上，河道穿行於中條山、崤山之間，為黃河干流上的最後一段峽谷；小浪底以下，河谷漸寬，是黃河由山區進入平原的過渡地段。
下游
河南鄭州桃花峪以下的黃河河段為黃河下游，河長786千米，流域面積僅2.3萬平方千米，佔全流域面積的3%；下游河段總落差93.6米，平均比降0.12%；區間增加的水量佔黃河水量的3.5%。由於黃河泥沙量大，下游河段長期淤積形成舉世聞名的“地上河”，黃河約束在大堤內成為海河流域與淮河流域的分水嶺。除大汶河由東平湖匯入外，本河段無較大支流匯入。
下游河段除南岸東平湖至濟南間為低山丘陵外，其餘全靠堤防擋水，堤防總長1400餘千米。歷史上，下游河段決口氾濫頻繁，給中華民族來了沉重的災難。由於黃河下游由西南向東北流動，冬季北部的河段先行結冰，從而形成凌汛。凌汛易於導致冰壩堵塞，造成堤防決溢，威脅也很嚴重。
下游河段利津以下為黃河河口段。黃河入海口因泥沙淤積，不斷延伸擺動。目前黃河的入海口位於渤海灣與萊州灣交匯處，是1976年人工改道後經清水溝淤積塑造的新河道。最近40年間，黃河輸送至河口地區的泥沙平均約為10億噸/年，每年平均淨造陸地25至30平方公里。