Sông Hồng - con sông chính gắn liền với Hà Nội - bắt đầu từ dãy Ngụy Sơn ở độ cao l.776m thuộc huyện Nhị Đô, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc; chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam vào Việt Nam từ Hà Khẩu (Lào Cai) và chảy ra vịnh Bắc bộ ở cửa Ba Lạt (Nam Định); có chiều dài khoảng 1.160km, phần chảy qua Việt Nam khoảng 556km. Sông Hồng chảy vào Hà Nội từ xã Phong Vân, huyện Ba Vì. Sau khi uốn vòng lên phía Bắc bao quanh bậc thềm Cổ Đô, Tản Hồng thì phóng về phía Đông rồi Nam đến hết xã Quang Lãng huyện Phú Xuyên là hết địa phận Hà Nội khoảng 120km. Lũ sông Hồng chủ yếu do lũ các phụ lưu chính là sông Đà và sông Lô gây nên. Mỗi năm mùa lũ kéo dài năm tháng từ tháng 6 đến tháng 10 dương lịch (trùng với mùa mưa).  Đê sông Hồng được đắp từ năm 1108, đoạn từ Nghi Tàm đến Thanh Trì gọi là đê Cơ Xá. Ngày nay sông Hồng ở Việt Nam có 1.267km đê ở cả hai bên tả, hữu ngạn. Độ cao mặt đê tại Hà Nội là 14m.

Ảnh: Sông Đuống

Sông Đuống là phân lưu của sông Hồng, dài 65km, nối liền hai con sông lớn của miền Bắc là sông Hồng và sông Thái Bình. Sông Đuống tách ra khỏi sông Hồng từ xã Ngọc Thụy (Gia Lâm), chảy về phía đông rồi Đông Nam qua các huyện Thuận Thành, Gia Lương (Bắc Ninh) đổ vào sông Thái Bình ở Đại Than, gần Phả Lại. Đoạn chảy qua Hà Nội dài 17,5km. Sông còn có các tên cổ là sông Thiên Đức, sông Đông Ngàn, sông Bắc Giang. Đoạn sông gần Phả Lại gọi là sông Đại Than.

Ảnh: Sông Tô Lịch ngày nay

Sông Tô Lịch là phân lưu của sông Hồng, tách từ phường Hà Khẩu chỗ “cửa cống thôn Hương Bài” nay là chỗ trường Trần Nhật Duật (phố Trần Nhật Duật) theo hướng Đông Tây đến chợ Bưởi quay theo hướng bắc nam vòng vo tới xã Hà Liễu (Thường Tín - Hà Tây) thì nhập vào sông Nhuệ. Năm 1889, thực dân Pháp đã lấp nhánh sông Tô từ cửa Hương Bài (Hà Khẩu) đến Thụy Khuê. Từ khi bị lấp, sông chỉ còn là dòng thoát nước thải của thành phố, ngày càng ô nhiễm nặng.

Ảnh: Sông Nhuệ

Sông Nhuệ còn gọi là sông Từ Liêm. Do chỗ phát nguồn gần đầm Bát Lang, xã Hạ Mỗ (Đan Phượng) rất nhỏ, sau to dần trông hình dáng tựa như cái dùi nên gọi là sông Nhuệ. Dòng sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam qua đất huyện Từ Liêm, Thanh Trì huyện Thường Tín, Phú Xuyên rồi nhập vào sông Đáy ở thị xã Phủ Lý.
Sông Kim Ngưu vốn là một nhánh của sông Tô Lịch từ phường Yên Lãng chảy theo đường La Thành qua cống Nam Đồng, Phương Liệt (quận Đống Đa) tới xã Thịnh Liệt thì thông với sông Sét rồi chảy vào huyện Thường Tín (Hà Tây) nhập với sông Nhuệ. Đó là dòng chính. Còn có nhiều nhánh khác chảy trong quận Hai Bà Trưng và huyện Thanh Trì song tác dụng chủ yếu ngày nay là đường thoát nước thải của nội thành.

Sông Cà Lồ trước kia là một nhánh của sông Hồng, tách ra từ xã Trung Hà, huyện Yên Lạc, Vĩnh Phúc, cách sông Hồng tới 3km. Sông Cà Lồ còn có tên là sông Phù Lỗ, chảy vòng vèo, là ranh giới giữa huyện Sóc Sơn với các huyện Mê Linh, Đông Anh và Hiệp Hòa (Bắc Giang).
Từ ngày 1-8-2008 Hà Tây hội nhập với Hà Nội nên thành phố ngày nay có thêm các con sông: - Sông Đà còn gọi là sông Bờ hay Đà Giang, là ranh giới tự nhiên ở cực Tây Hà Nội ngày nay. Phát nguyên từ Vân Nam, Trung Quốc, sông Đà ở phía Tây Bắc tỉnh Sơn Tây cũ, đoạn từ núi Chẹ đến Trung Hà, dài khoảng 32km, song song với sông Hồng, đến thị xã Hòa Bình thì gặp một đường đứt gãy sâu hình khuyên ở bên dưới, khiến dòng sông phải quay lên hướng Bắc và đổ vào sông Thao trước khi hợp thủy với sông Lô ở Ngã ba Hạc.  

Ảnh: Sông Đáy

Sông Đáy có tên Hát Giang, là một phân lưu bên bờ phải của sông Hồng tại Hát Môn (tức Ngã ba Hát). Đây là nơi Hai Bà Trưng lập đàn tế trời đất trước khi kéo quân đi đánh Tô Định. Phù sa ven sông Đáy đã làm mọc lên bao làng quê trồng dâu nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa. Vùng đất bờ sông từ Đan Phượng xuống Mỹ Đức có thể trồng hàng ngàn ha dâu.

Ảnh: Sông Tích bên lở

Sông Tích bắt nguồn từ sườn phía Đông Bắc núi Ba Vì đổ xuống giữa hai xã Cẩm Lĩnh và Thụy An. Đây là lối thoát nước chính của vùng núi Ba Vì, tất cả nước mưa ở sườn núi phía Đông Bắc đều dồn vào dòng ấy. Vì vậy mà sông Tích xâm thực miền chân núi làm thành những mặt bằng. Ở trên đấy, dòng sông chảy uốn lượn quanh co như ở châu thổ. Nhưng đến thời tân kiến tạo, mặt đất đã già ấy được nâng lên làm cho lòng sông lại dốc mạnh và phải xâm thực trở lại rồi đào lòng cũ xuống sâu qua một chu kỳ thứ hai. Mặt đất khi ấy đã cứng lại thành đá ong nên dòng sông không có bãi, không bên lở bên bồi như những sông bình thường ở đồng bằng mà bờ dốc thẳng đứng như sông miền núi. Sông Tích là kết quả của một quá trình trùng xâm rất hiếm có trong các sông ngòi nước ta. Về đến Xuân Mai, sông gặp sông Bùi từ Lương Sơn (tỉnh Hòa Bình) đổ vào và đoạn này cũng gọi là sông Bùi. * Mực nước sông Hồng cao nhất ?
Sông Hồng chảy vào Hà Nội từ xã Cổ Đô - huyện Ba Vì đến xã Quang Lãng - huyện Phú Xuyên, dài trên 100km, lưu lượng nước bình quân hàng năm rất lớn: 2.640 m3/s với tổng lượng nước chảy qua tới 83,5 triệu m3. Khi có lũ lớn mặt nước sông Hồng cao hơn đường phố Hà Nội tới 7m. Năm 1971, nước lũ sông Hồng được coi là cao nhất từ thế kỷ XX tới nay (năm 2006) lên tới 14,13m, làm vỡ đê Cống Thôn. Đây là trận lũ trong vòng 100 năm mới lại thấy. Ngoài ra còn có những trận lũ lớn khác mà mực nước đo tại Hà Nội cũng khá cao: ba năm 1893 - 1904 - 1915 đo được từ 12,5m đến 13m; năm 1924 là 11,12m; năm 1926 là 11,92m (làm vỡ đê Lâm Du); năm 1945 cao 12,68m; năm 1983 cao 12,7m. Lũ của sông Hồng tập trung lượng nước của ba con sông lớn: sông Đà, sông Lô, sông Thao, mực nước khi lũ về lên tới 0,4m/h và 2,5m/ ngày. Tại Hà Nội lũ tháng 9-1975 mực nước lên 2,2m/1 ngày. Hàng năm có tới 10 trận lũ từ tháng 6 đến tháng 10, một cơn lũ có thể kéo dài từ 1 đến 2 tuần (tháng 8-1945 kéo dài 14 ngày, lũ tháng 8- 1971 kéo dài 15 ngày).