发源于河北省丰宁满族自治县草碾子沟南山下，经滦平县，自古北口入本市密水县境，有安达木河、清水河、红门川等支流汇入，在辛庄附近注入密云水库，市境内河长72公里。白河，古称湖灌水、沽水、沽河、潞水、潞河、溆水、白屿河。河多沙，沙洁白，故名白河；河性悍，迁徙无常，俗称自在河。

　　发源于河北省沽源县，经赤城县，于白河堡进入本市延庆县境，东流经怀柔县青石岭人密云县，沿途有黑河、汤河、白马关河等支流汇入，在张家坟附近注入密云水库。潮、白两河出库后，各自排放故道，于密云县城之西南的河漕村汇合后称潮白河。南流，经怀柔县、顺义县，至通县，沿途有支流怀河、箭杆河来汇，于通县牛牧屯出本市入河北省境，东流汇入海河而注渤海。

　　潮白河及其支流组成潮白河水系，本境流域面积6531平方公里，占全市面积 33.4％，年均径流量10．22亿立方米，占全市水系总径流量的39．4％。两项均居全市首位。解放后，在这一水系上修建了密云水库、怀柔水库2座大型水库和5座中型水库、 33座小型水库，总库容46． 6867亿立方米，亦居全市各水系首位；以密云水库为引水源，通向市区的京密引水渠为北京市供水主动脉。潮河、白河的河道在历史上曾多次改道。东汉以前，潮河、白河各自入海；北魏时，在今通县东北（潞县）汇合；以后，汇流点逐步向北迁移，至五代在顺义县牛栏山汇流；明嘉靖三十四年（1555年），为利用潮白河通漕，经人工治理，始于密云县西南18里之河漕村汇流合。