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  千曲川是信濃川的上游,也是整個信濃川水系的主流,千曲川的源頭來自於座落埼玉縣、山梨縣、長野縣三縣境界的甲武信嶽()南側。經許多小支流的匯流,流經佐久盆地、上田盆地一路向北,在長野盆地(善光寺平)的川中島與另一條重要支流犀川匯流,之後轉東北方向進入新潟縣變更名稱為信濃川。穿越十日町盆地在越後平原與魚野川匯流,最後經過新潟市注入日本海。信濃川出海口與阿賀野川的出海口相當近,在某些時代兩條河川也曾在新潟境內匯流,共享同一個出海口。

  千曲川流域曾被發掘出許多舊石器時代的遺蹟,古早在約五萬年之前,當時日本還是與大陸相銜接的時代,發現過生物的化石以及狩獵的石器等,推測在這時期就已經有原始的人類出沒於這裡。  在繩文時代時,以新潟市為中心的越後平原都還是整片的日本海。之後慢慢的從信濃川與阿賀野川所沖流而來大量的土砂,以及對馬暖流所搬運來大量的土砂堆積而成為越後砂丘。現在雖然已經形成了越後平原,但在地勢較低的地方還存在許多的潟湖,是個排水相當不好的地域。另外,河川也曾經過幾次洪水而改變了流向,1597年(慶長2年)曾有直江兼續為了調節洪水開挖分水引流,這就是近世信濃川治水的起端。信濃國千曲川也有福島正則以及真田氏一族曾經多次的以築堤、挖掘的方式來治水。  信濃川不但有豐富的水源,自古以來更是搬運食物以及日常用品的重要水路。利用信濃川河運最發達的時代是在江戶時代,因為當時根據米、鹽流通的法令所限制,除了利用船運以外是不被允許的。越後主要的船運系統為「長岡船道」,航行於長岡與新潟之間。而長岡的上游還有「妻有船道」、「上田船道」、「蒲原船道」及「加茂川船道」等。到了明治時代出現了發動機船,航運的時間也更加快速,但是明治末期與大正時代之後,因為信越線的開通以及交通道路的發達,所以船運漸漸的衰退,直到1959年(昭和34年)最後一家船運公司登出登記,完全結束了長久以來的船運時期。
信濃川()是日本第一長河川,流域面積是日本第三大,為11,900平方公里。整體來說稱之為「信濃川水系」,但在長野縣境內叫作「千曲川」(),而經流過長野縣下水郡進入新潟縣之後才稱為「信濃川」;稱為千曲川的部分長度為214公里,而信濃川部分是153公里,全長合計為367公里。