怀沙河发源于怀柔区沙峪乡南、北苇滩，经三岔村进入长城后，与响水湖支流汇合后形成干流，流经沙峪、辛营，于城关乡凯甲村附近入怀柔水库。

全长28．7公里，流域面积175．2平方公里，其中平原为17．2平方公里。沿河有多处泉水汇入。年均流量4765万立方米。1972年在口头村的洪峰达1751立方米/秒。

怀沙河\u6000九河是北京市确立的自然水生野生动物保护保护区，经科考人员调查结果显示，怀沙、怀九河中共有圆尾斗鱼、马口鱼等鱼类26种，其中中华九刺鱼是这里的独有物种，因背部有9根硬刺而得名。在进行鱼类调查的过程中，科考人员在两河的多个地区都发现了中华九刺鱼。在流域生活着112种动物，其中包括国家二级保护动物大鲵，珍稀鱼类中华九刺鱼和圆尾斗鱼等。

据悉，调查科考组由北师大、中科院动物研究所、河北师大等单位科研人员组成。鸟类对环境变化非常敏感，是评价自然保护区的重要指标。怀沙、怀九河中众多的生物为食物链上层鸟类提供了食物。通过12个月的调查，共发现鸟类76种，其中还新发现了一种叫“冠鱼狗”的小鸟。这种鸟以小鱼虾为食，它的出现说明怀沙、怀九河水环境较好，河中鱼虾丰富。此外，在河边的树林中，还找到池鹭、夜鹭筑的巢；怀沙河三渡河段发现了市重点保护动物鸳鸯的繁殖场所。