淡水河位於台灣北部新北市、台北市、基隆市、桃園縣、新竹縣及宜蘭縣境內，北與北海岸河系、雙溪流域相接，東南鄰頭城沿海河系、蘭陽溪流域，南與大甲、大安溪流域接壤，西隔頭前溪、鳳山溪、南崁溪流域及台灣海峽。主流發源於品田山(標高3,529公尺)，自大漢溪、新店溪於板橋市江子翠合流點以下始稱淡水河，流至關渡附近再匯入基隆河，於淡水注入台灣海峽。流域面積約2,726平方公里，主流長度約159公里，河床平均坡降為1/122。
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淡水河流域中，台北盆地在清朝時曾有台北湖的地形出現。
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