黄河最大支流。流域西起鸟鼠山，东至潼关，北界白于山，南止秦岭。面积13.5万平方公里，分属陕、甘、宁3省区。年径流量84亿立方米，年输沙量5.5亿吨，是黄河洪水和泥沙的主要来源区之一。支流水系受秦岭和祁、吕、贺山地构造体系控制，呈不对称分布。南岸支流来自秦岭、河短流急；北岸支流来自黄土高原，源远流长。流域面积大于1万平方公里的支流有葫芦河、泾河、北洛河。泾河、北洛河水大沙多，习惯上与干流并称“泾洛渭”。

　　渭河干流发源于甘肃省渭源县鸟鼠山南的壑壑山，长818公里，流域面积6.25万平方公里。河源至宝鸡峡河道长430公里，在甘肃境内河谷川峡相间，有九峡九川，最大的川地为陇西川，长71公里；最长的峡谷是宝鸡峡，长130公里。宝鸡峡以下河道长388公里，贯穿“八百里秦川”，至潼关附近入黄河。整个流域中山区占29％，植被尚好，水土流失轻微；黄土丘陵区占40％，沟壑纵横，植被稀少，水土流失严重；关中平原为黄土沉积和河流冲积平原，占31％，是陕西省的粮、棉基地。

　　流域属大陆性气候，年均温6～13℃，年降水量500～800毫米，其中6～9月份占60％，多为短时暴雨，冬春降水较少，春旱、伏旱频繁。咸阳站年径流量54亿立方米，年输沙量1.7亿吨。水量主要来自右岸支流，沙量则主要来自左岸支流。

　　关中平原水利历史悠久，最早为公元前8世纪的咸阳滮池，秦建郑国渠，汉凿龙首渠、成国渠等。隋、唐更有较大发展，后来水利渐堙废，至清末所存无几。民国时期建有泾惠、洛惠、渭惠等所谓“关中八惠”，但实灌面积有限。中华人民共和国成立后，对旧有灌区普遍进行改建扩建，并先后建成宝鸡峡引渭、东方红抽灌工程和冯家山、羊毛湾等大中型水库。甘肃省境川地灌溉也有较大发展，灌溉面积达55.3万多公顷。历史上渭河曾为重要航道，现因河道淤浅，陆运发达，已无航运可言。

　　渭河流域有重要的工业城市西安、宝鸡、天水。陇海铁路沿渭河河谷横贯东西，沟通中国沿海与大西北。

　　渭河流域是中国古文化发祥地之一。有蓝田猿人遗址、秦安县大地湾和西安市半坡村母系氏族公社遗址及长安县沣镐遗址等。临潼县的秦兵马俑、天水的麦积山石窟、西安的碑林、大小雁塔等都是中国古文化中的瑰宝。西岳华山和临潼县的华清池更是著名的旅游胜地。