桑干河是晋北人民的母亲河，它发源于管涔山，流经朔州、山阴、应县、怀仁。桑干之名，始于北魏，是一条季节性的河流，相传每到桑葚成熟的季节，河水就会干涸，桑干之名也因此而来。此河流经云州区71公里。

湿地公园的湿地类型包括河流湿地、沼泽湿地和人工湿地3种，总面积4717.89公顷，湿地面积3933.14公顷，湿地率83.37%.其中湿地保育区3935.92公顷，恢复重建区438.33公顷、宣教展示区136.68公顷，合理利用区148.33公顷和管理服务区58.63公顷。

大同桑干河国家湿地公园是以保护野生动物、迁徙水禽及其栖息地为主的自然保护区。湿地景观丰富，有国家Ⅰ级、Ⅱ级重点保护野生动物黑鹳、大天鹅、小天鹅等22种珍稀物种，山西省重点保护野生动物7种。有各种植物资源47科152属230种，有各种动物资源53科123属187种，是良好的鸟类栖息地。

在桑干河下游建有山西省第二大水库—册田水库，主要任务是为下游官厅水库拦沙、防洪和渡汛，并承担着向北京市集中供水的任务，还起着保障首都防洪安全的重要作用，同时还担负着大同城市部分工业和生活用水及农田灌溉，是山西省重点防汛水库。

水库始建于1958年3月，1960年拦洪。总库容5.8亿立方米。设计标准为100年一遇，校核标准为2000年一遇，下游河道为20年一遇，是一座式业与城市用水、防洪、灌溉及养鱼综合利用多年调节的大（Ⅱ）型水库。此外，云州区还有大大小小的水库16座，分布在这里的各个村庄。

湿地公园地处永定河上游，是山西省稀有的湿地资源和良好的鸟类栖息地，是鸟类迁徙途中的重要驿站。通过水质治理，湿地生态系统恢复，可以提升湿地生态系统的完整性与生态功能，强化生态文明建设，改善黄土高原区域水质状况，构筑桑干河上游流域生态屏障，特别是对保障首都生态安全和饮用水安全具有重要意义。