汾河，古称“汾”，又称汾水，黄河的第二大支流，汾者，大也，汾河因此而得名。源头传统认为山西省宁武县境内管涔山脚下的雷鸣寺泉，现代考察认为在神池县太平庄乡西岭村。

关于汾河的最早文字记载是《山海经》：“管涔之山，汾水出焉。”之后，《水经注》：“汾水出太原汾阳北管涔山。”《汉书·地理志》汾阳：“北山，汾水所出。”《括地志》：“汾水源出岚州静乐县北三十里管涔山。”可见，古籍中多有汾河源头记载，均指向山西省北中部的管涔山，但具体位置语焉不详。

1992年12月由山西省水资源管理委员会编著、山西人民出版社出版的《山西水资源》（P-5）：汾河“发源于管涔山、宁武县东寨镇的雷鸣寺泉”。1995年中国大百科全书出版社出版的《中国大百科全书》中国地理分册（P-93）：汾河“发源于省境宁武县东寨镇西雷鸣寺泉。”1999年12月，由省史志研究院编著、中华书局出版的《山西通志·水利志》（P-29）：“汾河是山西境内第一大河，发源于宁武县境内管涔山脚下的雷鸣寺泉。”2004年9月科学出版社出版了由李英明、潘军峰主编的《山西河流》（P-25）：“汾河发源于宁武县东寨镇管涔山脉楼子山下水母洞，和周围的龙眼泉、象顶石支流汇流成河。”由省水利厅编著、山西人民出版社2006年1月出版的《汾河志》（P-2）：“今日汾河，发源于山西省西北部宁武县境内管涔山脉南麓东寨镇北楼子山脚下的雷鸣寺泉，此处竖立有‘汾源灵沼’石碑一尊，被视为汾河之正源。其实汾河真正的源头还应从正源雷鸣寺泉向北向西上溯16公里，至岔山乡宋家崖村之西北与五寨县交界处。”

2011年，山西省水文水资源勘测局在承担国务院下达的、与全国同步的河湖普查任务（第一次全国水利普查）时，利用1:5万国家基础地理信息、卫星遥感影像图、2.5米影像数据和其他资料，多次上下交互确定，然后通过“自上而下与自下而上相结合”的方式，与国务院普查办、流域普查办及市、县级普查办进行了大量沟通协商，制定普查指标和表格，下发到基层填报、处理、汇总、审核、上报，最后再次进行审核、评估、确定，形成了普查成果，确定了从神池县延伸过来的一条沟道为汾河源头，该地处于神池县太平庄乡西岭村管辖，位于历史水文认定的雷鸣寺泉上游。

汾河发源于神池县太平庄乡西岭村，流经（忻州市）宁武、静乐、（太原市）娄烦、古交、万柏林、阳曲、尖草坪、杏花岭、迎泽、晋源、小店、清徐、（吕梁市）文水、孝义、（晋中市）祁县、平遥、介休、灵石、（临汾市）霍州、洪洞、尧都、襄汾、曲沃、侯马、（运城市）新绛、稷山、河津、万荣6市29县（市、区），全长713公里，流域面积39721平方公里，在万荣县荣河镇庙前村汇入黄河。

汾河干流具体流向情况是：

汾河出源头，左岸与洪河汇合后改为西南流，再南流出宁武县，进入静乐县境内。汾河过静乐县城区，西南流左岸接东碾河、右汇西碾河，下过静乐水文站，南流进入娄烦县。在静游镇东北500米处汇入上游最大支流岚河。汾河过静游穿过一段长约4千米的石灰岩峡谷河段，到达汾河水库，水库坝址在杜家曲村。汾河在龙尾头进入古交市境内，接纳了天池河、狮子河、屯兰河、大川河，过古交市区到寨上水文站，其下因受石千峰阻挡，汾河流向改为东，河道迂迥曲折，峡谷夹岸，在河南村下游流出古交市。一直向东北流去，至柏崖头汾河右岸接纳柳林河后便进入汾河二库库区。出汾河二库流向改为东南。至此为上游段。

汾河出兰村峡谷，有兰村泉汇入，下游500米，有汾河一坝引水枢纽工程，它是汾河中游干流河道唯一的拦河堆石溢流坝，是在古代水工建筑基础上多次改建而成的现代水利灌溉工程汾河灌区的上游引水口。汾河过一坝南流，至南北固碾村附近左岸接纳杨兴河。汾河再南流进入太原城区。该段两岸从胜利桥上游155米至南内环桥下游125米，全长6千米，于1996年至2000年连续进行了大规模的全面综合整治与美化，建成带状的滨河胜景，改善了城市环境。

汾河出太原城区南流，西南25千米悬瓮山下，有晋祠泉汇入。汾河再西南流，潇河注入。汾河再下进入清徐县境。经汾河二坝，出清徐，流淌于祁县、文水县之间。汾河在祁县境内左岸，昌源河汇入，汇入之前接纳了象峪河（古称象谷水）和乌马河。

汾河至新堡附近流入平遥境内。汾河入平遥县境在蒋家堡附近过汾河三坝，该坝是汾河中游河道下端一处引水枢纽工程，向汾河灌区供水。

汾河入介休界先后有磁窑河和最大的支流文峪河汇入。于洪相村下游西北接纳龙凤河。汾河西南流6千米过义棠水文站东南流出介休。

汾河出介休西南流至灵石县地界，曲行10余千米到达县城。在县城上游1千米左岸接纳静升河，过县城向下游南流1千米干流突成90度弯折向西流，后有双池河汇入。汾河在此间迂迥穿行在灵霍山峡间。相传在远古时代，大禹治水曾路过此山峡，见其峡窄谷浅，便带领民众奋力劈山斩石，疏浚水道，使汾河顺利穿过。民间广为流传的“打开灵石口，空出晋阳湖”就说的是这段故事。汾河在王庄进入霍州市境内。南流有郭庄泉水汇入。

汾河入洪洞县境内，进入下游段。拐向南偏西流，再下到达左岸的赵城镇。汾河再南流到洪洞县城城北折向西流于左岸汇入洪安涧河和霍泉汇入。

汾河从洪洞出境到韩村进入临汾市区，有喀斯特大泉龙祠泉。汾河在临汾南流后折向西流再折向南流，在左岸接纳发源于东部山区的涝河和巨河的合流。汾河再南流，进入襄汾县境。汾河在襄汾境内有两条洪水峪沟从西部山区进入平川区入汾河。一为豁都峪，一为三官峪，均属季节性洪水涧河。

汾河出襄汾经曲沃县、侯马市边境。汾河在此几经流转，进入新绛境内，有浍河自左岸汇入后，流向基本折向西流。又有三泉河自右岸汇入，上游有鼓水灌区。

汾河进入稷山县境，干流河道在此呈南北较大幅度的摆动，行至底史村北出稷山县境进入河津市。再向西流进入宽广平缓的汾河入黄口。汾河河道因受黄河东侵夺汾之势的影响，时常呈南北向上下移动变迁。远至万荣县荣河镇庙前村故道入黄，近至上移到河津中湖潮东湖潮一带入黄。

汾河支流众多，较大的如潇河、文峪河、浍河等，其中还包括了许多著名的大泉水，兰村泉、晋祠泉、洪山泉、郭庄泉、广胜寺泉、龙子祠泉、古堆泉等。汾河水利资源丰富，经济地位重要，在全省共建有8座大型水库（库容在1亿立方米以上），汾河流域即有3座（汾河水库、汾河二库、文峪河水库），其他中小型水库、灌区、机电泵站更是星罗棋布，所以具有灌溉、发电、工业和城市居民供水的便利条件；除省会太原之外，还分布有榆次、介休、临汾、侯马等城市，所以其政治、文化、经济地位在全省举足重轻。

汾河干流自源头到入黄口，沿途接纳大小支流100余条。流域面积大于50平方公里的支流有59条，其中流域面积大于1000平方公里的支流依次为岚河、潇河、昌源河、文峪河、双池河、洪安涧河和滏河，共7条；流域面积大于500平方公里、不足1000平方公里的支流依次为洪河、东碾河、涧河、杨兴河、磁窑河、象峪河、乌马河、龙凤河、涝河和团柏河，共10条。

岚河，亦名岚州河，《岚县志》称：“绿水河”，发源于岚县河口乡马头山脚下，上源亦称岚城河，有普明河、合会河等较大支流，至曲立入娄烦县境后江入汾河。多年平均径流量为0.668亿立米，年平均输沙量为547万吨。该河水量季节性变化较大，平水期流量仅有1.8立米/秒，洪水期流量为170立米/秒，最大洪峰流量1879立米/秒（1958年）。

潇河，发源于昔阳县沾尚乡陡泉山西麓的马道岭，流经寿阳、榆次、清徐县的王答乡，于太原市南郊区刘家堡乡洛阳村南注入汾河。全长147公里，沿途有众多支流汇入。河床下游宽70米至150米，最大流量达1200立方米/秒，流域面积为3894平方公里。上游建有水库，沿途筑有干渠若干条，两岸多系平原区，土地肥沃，灌溉受益较大，该流域属农业经济发达区。

昌源河，是汾河主要支流之一，发源于平遥县仁义乡老峪底，流经武乡县南关村进入祁县，在苗家堡村东南与乌马河汇合后，注入汾河，全长88.55公里，流域面积1011.16公里。上游祁县境内建有子洪水库。

文峪河，古称文谷水，又名文水，为汾河的主要支流之一。《元和郡县志》谓：“文谷水，出交城县西南文谷”。又因河水多波纹，故名。河发源于关帝山脚下，自上而下接纳了东西葫芦水、窑儿河、三道川、二道川水、西冶河、头道川水、峪道河、禹门河、向阳河、阳城河、虢义河、孝河等，至孝义市南姚村东1.5公里处汇入汾河。全长155公里，流域面积4112平方公里，其中山区3203平方公里，平川区909平方公里。据1956年——1984年实测资料，年平均径流量2、56亿立方米，其中最大值5、84亿立方米（1964年），最小值0、921亿立方米（1972年），汛期径流量为1、11亿立方米，占全年径流量的43%；最大洪峰流量为1751立米/秒（1959年）。该河水量季节变化明显，冬季12月至下年1月为结冰期。

双池河，上源为村川河，发源于交口县，先后接纳了大麦郊河、院川河等，至双池镇以下称双池河。全长72.6公里，流域面积为1111平方公里，其中吕梁地区境内982.6平方公里，河道平均比降为10.7%，年平均径流量为0.184亿立方米。下游也称段纯河，在双池镇与回龙河相汇向东南到下峪村进入灵石县境内，到段纯汇深井沟，到堡子塘进入弯曲峡谷，至三湾口注入汾河。主河道长约71.3公里，流域面积1平方公里，河床平均纵坡13.4‰，无清水径流，只有汛期洪水湍急而过，随即干枯，为季节性河流。实测常年水径流量约811.8万立方米。中游部分地区可引洪水灌溉。

洪河，为宁武县境内仅次于汾河的第二大河流，全长38公里，河床平均坡度12.5‰，控制流域面积536平方公里，正常年清水流量0.5立方米每秒。由怀道、圪潦沟、东庄沟3条河流汇合，经好水沟等村，在中山阁汇入汾河。

东碾河，是汾河的一级支流，发源于静乐县东部边缘云中山西麓的漫岩村马圈山下，由东北向西南流经娑婆、康家会、娘子神、鹅城4个乡镇，在县城南1公里处汇入汾河，河道全长56.2公里，流域面积506公里。

杨兴河，黄河水系汾河支流，发源于山西省太原市阳曲县东部山区杨兴乡的水头村。由东北向西南，流经杨兴乡的杨庄、窑坪，大盂镇的阴山、阳店、棘针沟，黄寨镇的柏井、小牛站、黄寨、暖泉湾，出侯村乡青龙镇，进入太原市北郊区，注入汾河。干流长36.5公里，支流有中社河、深沟河、赵庄河。流域面积694平方公里，平均坡度12.6%，流域平均宽度13.8米，河床平均宽度为50米，有5公里以上支沟72条，5公里以下支沟174条。从小牛站开始有浅层水出露，平时有少量清水，流量0.0275立方/秒，多年平均流量1188.5立方/秒，中等干旱年933立方/秒。

磁窑河，发源于交城县西北磁窑沟内贺家岭，故名。瓦窑河为其最大的支流。河出磁窑沟后进入平川区，至石侯村合瓦窑河入文水县境，经汾阳至孝义北桥头村汇入汾河。现河道为原汾河故道，河原由交城境内入汾。河全长121公里，流域面积为568、6平方公里，河床比降沟口以上为3、33%，以下为1%，多年平均径流量为800万立方米，年平均输沙量20万吨。

象峪河，旧称小涂水、象谷河，俗称向阳河，黄河支流汾河支流乌马河北岸的支流。发源于太谷、榆次、和顺三县交界的八赋岭，流经太谷县境、清徐县境，至清徐县东罗村西北汇乌马河。象峪河全长63公里，河水流量平均0.151秒立方米，平均纵坡9‰。

乌马河，俗称回马河，黄河支流汾河在山西晋中市境的一级支流。《水经注》称蒋溪，蒋谷水。亦称回马谷水，乌马河发源于太谷与祁县交界的上下黑峰、通天沟一带，在祁县境内与昌源河汇流后于祁县苗家堡流入汾河。乌马河全长93公里，流域总面积640.6平方公里。中上游庞庄村东建中型水库一座。

龙凤河，黄河支流汾河的支流。属介休市最大的一条洪水河，由沁源县境红崖沟、才子沟、后沟、铁水沟至古寨汇合后，经大栅流入绵山峡谷，再由龙凤村南出山北流，经龙头、石河、下庄等村，然后在洪相村西汇入汾河。全长52公里，流域面积556平方公里，年径流量为3070万立方米。

浍河，古名浍水、翼水，汾河第三大支流。出河东绛县东治交东高山，经曲沃县，在侯马市注入汾河，河长118公里，流域面积2060平方公里。

其它小支流：

静升河，古名小水河。发源于沁源县花坡崖上棋盘白安场，从介休兴地村入灵石县境，经旌介、集广到静升镇，南汇红岩底沟（柏沟）和三齐沟水向西流到延安汇草桥沟，到南王中汇后悔沟和水峪沟至灵石县城流入汾河。全长34.5公里。流域总面积282平方公里。河床平均纵坡27‰。静升河常年清水流出，年平均洪峰流量为285立方米/秒，最大的洪峰流量为294立方米/秒，测算常年径流量约为1498万立方米。上游植被较好，下游河水污染严重。

仁义河，发源于沁源县鱼儿泉附近之石板店、汇南来沟、北来沟两条支流，入灵石县境，汇银洞沟、寺沟、白杨河、穿孝文山、石膏山、尖阳山到峪口汇二沟水，到东许汇七盘沟水，在道阡汇青石沟，窑上汇野只沟，仁义汇柳沟水。逍遥汇左沟水，到南关镇注入汾河。全长46.1公里。流域面积258平方公里，常年清水平均流量为0.156立方米/秒。全年径流量约为1377万立方米。上游植被覆盖较好。下游河水污染严重。

交口河，古名石门峪河，亦称西河。发源干中阳县棋盘山，流经交口县、孝义市，自木瓜曲进入灵石县境，向东南到交口汇孙义河，到峪口汇卧牛神河，到平遥庄汇十里沟，穿过十余里的深谷，到夏门镇注入汾河，主河道全长57.5公里，总流域而积301平方公里。河床平均纵坡20‰。交口河除孙义河和卧牛神河正常年有清水出流外，平时水量不大，旱季常年断流，据测常年水径流量约为873万立方米，主要以洪水为主，为半季节性河流，沿河各村可引洪水灌溉。

樊王河，属介休市第二大洪水河。由本市樊王村东西两沟洪水汇合出山，流经义安等乡镇，连福、三佳、义安等乡镇，到洪相汇入龙凤河。后注入汾河。全长23.1公里，流域面积93.7平方公里，年径流量240万立方米。

泥屯河，发源于阳曲县岔上乡的石家庄和赤泥社分水岭，由西北两岔汇于岔上，南经思西、归朝、伽东、泥屯。出芦家河，进入太原市北郊区，注入汾河。干流长35.5公里，支流有方山河、峪庄河，流域面积220平方公里，坡降19%，流域平均宽度7.08米。河床平均宽度为17米。王满坪水库以上有少量清水流入库区，沿河有5公里以上支沟8条，5公里以下支沟62条。

凌井河，发源于阳曲县北小店乡石庄村一带，由西北向东南，经海子湾、北小店、大卜、珍珠卜、扫峪、西凌井，顺凌井沟出天门关，进入太原市北郊区，注入汾河。干流长35.5公里，支流有韩庄河、刘家岭河、马圈沟河、圪叉居河。流域面积255.35平方公里，流域平均宽度为7.3米，坡降19%，河床平均宽度为20米，有5公里以上支沟8条，5公里以下支沟82条。上游北小店、梁庄有微量清水，清水流量0.0118立方/秒。

柳林河，发源于静乐县的沙滩村和古交市的边山。呈西北东南流向，入境后经阳曲县西庄乡柳林、前岭底、青崖槐、寺石槽，在伙路坪乡悬泉寺1公里处注入汾河。干流长20公里，支流有西庄河、韩阳五井河。流域面积216.4平方公里。坡降17.8%，河床平均宽度为100米，流域平均宽度10.8米。5公里以上支沟6条，5公里以下支沟72条。

虎峪河，发源于太原石千峰与庙前山。流经西铭乡、开城里、和平南路，流入汾河，全长21.8公里，河床宽25米，系常流河，流量约0.1立方米/每秒，流域面积47平方公里，底质沙石。

九院沙河，发源于太原西山狼坡村与高家河，流经白家庄、小井峪、下元，流入汾河，全长19公里，河床宽30米，系常流河，流量为0.1立方米/每秒，流域面积26平方公里，因河中沙石较多，故名九院沙河。

玉门河，发源于石千峰山东侧后塔上，流经西铭、玉门沟、和平北路由西向东流入汾河，全长21公里，底质沙石，河床宽20米，也系常流河，流量为0.1立方米/每秒，流域面积28.2平方公里。

冶峪沙河，发源于西山冶峪沟，经罗城、义井东流入汾河，全长10公里，河床宽50米，沙石河底，季节河。

孝河，河流长度为56.5公里，流域面积约460平方公里，由发源于孝义市西部山地的下堡河、兑镇河、柱濮河等支流汇流而成，由西向东基本横穿全境，在芦南村东南汇入文峪河。孝河多年平均地面水径流量为3491.2万立方米。

汾河流量大于1立方米/秒的大泉有7处，总流量25.8立方米/秒，流量稳定，是河川基流的主要补给源。，有兰村泉、晋祠泉、洪山泉、郭庄泉、广胜寺泉、龙子祠泉、古堆泉等。

兰村泉，由烈石寒泉、大海子、小海子等多个泉眼汇流而成。泉下游，有窦大夫祠，是为纪念春秋时晋国大夫窦犨（chōu）而建。窦犨生前在狼孟（今阳曲县黄寨）开渠引水灌田，受到当地人民的爱戴。唐代诗人李频《游烈石》一诗中有“游访曾经驻马看，窦遗像在林峦。泉分石洞千条碧，人在玉壶六月寒”，可证该祠至迟也建于唐代。20世纪50年代初烈石寒泉成为太原市城市供水水源地，当时流量在2～3立方米/秒。1986年，该泉断流，地下水位亦大幅度下降。

晋祠泉，古称晋水，位于山西省太原市境内，是汾河中游右岸由喀斯特（岩溶）大泉溢流而形成的一条支流，晋祠泉因晋祠而得名。出露于山西省太原市西南18公里的悬瓮山下，晋祠泉域地处汾河上游西部，总面积2030公里，南北长84.5公里，东西宽49.5公里，海拔高程800～2202m，地形总趋势是北高南低，西高东低。

洪山泉，位于介休市城东南狐歧山下，系断层作用奥陶系石灰岩和石灰二迭系砂页岩溶洞水受阻成泉。汇水系统面积500平方公里，露出高度海拔839米。流量比较稳定，多年年平均径流量为4130万立方米，最大年径流量为5490万立方米（1965年），最小年径流量为2743万立方米（1982年）。

郭庄泉，出露于霍州郭庄村的汾河河谷，涌水量为山西第四、临汾老大，多年平均流量8.17立方米每秒。郭庄泉是山西省为数不多的岩溶大泉之一，泉域跨交口、汾阳、孝义、灵石和汾西、霍州、洪洞等地，是这些县市主要给水来源。泉域面积多达5600平方公里，横跨临汾、晋中、吕梁。生产名酒的杏花村汾酒厂都以郭庄泉为水源。郭庄泉有马刨泉、方四泉、东湾泉等大小泉眼60多个。泉水出露长度南北1.2公里，面积0.5平方公里。取泉水建成的“七一渠”自北向南横贯全市。汾河从灵石到什林40公里的补给，郭庄泉水占了近20%。明清时期，郭庄泉泉池宽阔。改革开放以来，随着各地经济迅猛发展，郭庄泉泉域内岩溶地下水的开采从无到有连年增长。进入90年代后，在公路扩建过程中位于河东岸的几个较大的泉眼被覆盖后，地方乡政府又在剩余的出露点——蒲底泉西侧建设了小焦化厂和小铸造厂，当地居民又陆续在泉源周围建设了部分住宅，泉源遭到破坏，失去了它的自然面貌。

广胜寺泉，即霍泉，位于山西洪洞县城东北17公里的霍山脚下，离广胜寺下寺不过百米。《水经注》载：“霍水出自霍太山，积水成潭，数丈之深，又名广胜寺泉。”霍泉用于农业灌溉有1300多年的历史。古时，霍泉水流经洪洞、赵城两县，相传两县人民常因争夺水源而发生械斗。清雍正四年（1726年），地方官员为了解决争水纠纷，实行了“油锅捞钱分水法”，并在水流出口处建起一座分水亭，亭下立铁柱九根，将水分为十段，水中筑坚坝一道，将水三七分开。解放后成立专门机构，水源得以合理使用。分水亭已成为历史遗迹。如今，霍泉已经成为广胜寺景区的景点之一，由海场、分水亭、碑亭、水神庙组成，是著名的旅游景点和灌溉水源。

鼓堆泉，原名古水、鼓水、古堆泉。又称“石鼓神泓”，由龙王泉、琵琶泉等29个泉组成。在新绛县西北12公里古堆村西，为县境之名胜。其西南流入汾河，长20余公里。

龙子祠泉，在山西临汾市西南18公里姑射山麓。为平水泉源。《水经注》载，平水出平阳西壶口山（姑射山支脉）。群泉争涌，如蜂房蚁穴，四周渠道纵横，密如蛛网，秒流量6.25立方米，分12道官河，灌溉襄陵、临汾两县汾西地带。相传水出于西晋永嘉年间。有妇人韩氏，在野外遇一巨卵，持归育之，得婴儿名橛，八岁时遇刘渊征民夫筑平阳陶唐金城，橛儿应募，一夜城就，渊妒其能，欲诛之，农历四月十五日追至姑射山麓，橛儿显露原形，变成一条金龙，钻向山脚石隙，刘渊拔剑斩之，截断龙尾，泉水由此涌出，因称“龙子泉”，依泉筑池，名曰金龙池。泉水泽润于民，后世封橛儿为康泽王，于池侧建祠祀奉，名曰康泽王庙，人称龙子祠。每年四月十五日有庙会，居民云集。祠前有清音亭，亭侧有云津桥。祠创建于唐，元至元十三年（1276年）增修，明清时又予补葺，现存山门、过殿、中殿、后殿等为清代重修。祠内碑碣甚多。

另外，汾河水系内，库容在1亿立方米以上大型水库有3座：汾河水库、汾河二库、文峪河水库，共同构成汾河水系。

汾河水系受吕梁山、太行山等经向构造体系的影响，在一连串的地堑盆地中发育成河。古老的汾河更长更大，上新世晚期，汾河源远流长，贯穿着忻定、太原、临汾、运城等四大盆地，穿过中条山南流，于平陆县茅津渡入黄河。后经喜马拉雅运动，首尾均遭夺袭。据考证，现代的滹沱河上游在早更新世仍由石岭关风口入太原盆地，是汾河上游的东支，后来由于石岭关隆起，以及太行山东侧的河流溯源侵蚀速度较快，夺袭汾河东支而成为滹沱河上游水系，在地貌上留下一个很不自然的弯曲，汾河则保留其西支而成为汾河上游。汾河下游在上新世仍然是经运城盆地南流入黄河，后因涑水河谷北东走向的断裂复活，而使之再度向下陷落，引起古汾河的转向，循涑水河谷下游运行，至永济县城附近汇入黄河。至上更新世时，由于龙门山与孤峰山间断裂作用再度复活，中部陷落，南部急速隆起，迫使汾河放弃古河道而折转西流，汇入黄河，形成现代的水系形态。

降水，流域年降水量变化梯度大，由南向北锐减。全流域多年（1956年～2000年）平均降水量为504.8毫米，年际变化较大，年内分配不均匀，汛期和枯水期界限分明，年头与年尾降水量最少，7月、8月、9月三个月降水集中。流域多年（1952年～1995年）水面蒸发能力在950～1300毫米间。

径流，流域的上中游地区多年（1956年～2000年）平均年径流量为15.1亿立方米，最大值为26.6亿立方米（1964年），最小值为7.41亿立方米（1986年）；下游地区多年（1956年～2000年）平均年径流量为7.76亿立方米，最大值为18.4亿立方米（1964年），最小值为3.2亿立方米（1986年）；全流域年径流总量为22.86亿立方米。

断流，据实测，汾河干流在介休县义棠水文站1958年4月最早出现断流，至2001年底，累计断流天数为4443天。一年内断流天数最多的也出现在此站，1999年断流计320天。入黄口河津站从1956年设站到1989年，有19年发生断流。

水质，20世纪末，汾河在总计评价的673千米河段中，无一处水质达到Ⅱ类，符合Ⅲ类水质的河长仅占总评价河长的25%左右，超过Ⅴ类标准的占60%。

泥沙，汾河流域处于黄土高原，千沟万壑，水土流失普遍。上游最为严重，也是汾河向黄河输入河道泥沙的主要源区。大部分泥沙产生于汛期，具有“大水大沙”的特点。20世纪80年代后，流域降水量减小、暴雨减少，水土保持成效显现，相对于1956年～1979年，20世纪最后20年输入河道的泥沙量减少了1/3。

水资源，据1956年～2000年共45年水文资料系列山西省第二次水资源评价成果，汾河流域多年平均水资源总量为33.59亿立方米。

据史料，中游地区1464年～1980年的517年间，共发生旱灾306次；下游地区1912年～1979年的68年间发生过较大旱灾22次。1949年～1995年的47年中，全流域干旱有41年次，平均一年多一次。而中游地区几乎年年有旱情，时有春旱连夏旱，夏旱又延至秋旱。据载1877年洪洞县连续349天无雨，“树根草皮皆尽，人相食”，灵石、祁县“寸草不收”，徐沟“赤地千里”，忻州“饿殍盈途”。

汾河流域的洪水灾害大部分发生在汛期中下游河段。据史载，自明洪武十四年（1381年）到1948年的568年间，流域内先后发生过132次洪灾。1949年后，汾河中游地区先后于1954年、1959年、1977年、1988年和1996年发生过较大规模的水灾。1954年8月下旬，支流潇河、文峪河同时发生山洪暴发，致使太原市以及晋中19个县受灾，淹没农田80余万亩，倒塌房屋25000间，死亡近百人。此次洪水下泄，波及下游临汾、运城河段，使沿河9县35个乡镇受灾。1977年8月5日，以平遥为中心降了一场特大暴雨，40小时产生地面径流7亿立方米，使晋中、吕梁、临汾3地15个县严重受灾，冲垮平遥尹回水库等16座小水库，30余千米同蒲铁路路基被冲，中断运行10天，死亡70人，洪涝面积达120万亩。

汾河全长713公里，流域面积39721平方公里，流域面积占全省总面积的25.5%，耕地面积1738.69万亩，占全省耕地面积的29.54%。河川径流20.67亿立方米。地下水资源量22.50亿立方米。（包括河川基流11.08亿立方米），水资源总量33.58亿立方米，占全省水资源总量的27.2%。

汾河流域包括忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城六市中的41个县（市、区），人口887.5万，农村人口698.6万，人均耕地2.49亩。

汾河自宁武县管涔山雷鸣寺发源地至太原市兰村为上游，兰村至灵霍山峡入口为中游，以下为下游。

上游河长216.9公里，流域面积7705公里，除局部相间有河川地，小型盆地及阶台地约共占10%以外，其余多属砂页岩、变质岩或灰岩土石山区。宁化以上为管涔山林区、植被优良，宁化以下植被一般，水土流失较强，尤以黄土地区为最，岚河是本段水土流失最为严重的地区。

出兰村山口以后，进入太原盆地，直至灵霍山峡入口，是为中游。河长157.6公里，流域面积15526公里，其中太原盆地5050公里。中游灌溉事业发达，早在2000多年前即开始引水灌溉。汾河两条最大的支流——潇河、文峪河分别在本段东、西岸汇入。潇河属植被条件一般的砂页岩地层土石山区及黄土区，水土流失较为严重；文峪河上游为关帝山林区，中游浅山区植被相对较好。山西省会太原地处其北端，往下还有晋中、汾阳、介休等重要城市，城市及工业需水量及农业灌溉用水量庞大，当地水资源不能满足需水要求。

自义棠进入灵霍山峡后，即为下游。河长335.4公里，流域面积16595公里。灵霍峡谷长约50公里，流域面积4200公里，属砂页岩及灰岩地层土石山区，为下游洪水主要水源之一。出灵霍山峡后，即进入临汾盆地和运城盆地，本区水资源相对富饶，土地肥沃，光热条件殊佳，向有山西粮仓之誉。

到20世纪末，汾河流域内有耕地面积129.6万公顷（1944.7万亩），占山西省总耕地面积的30%。有效水浇地面积47.6万公顷（714万亩），为山西省有效水浇地总面积的43%。流域内共有人口1266.2万，为山西省总人口的39%，人口密度321人/平方千米。农业人口人均占有耕地2.25亩，人均占有水浇地0.9亩。粮食总产283.5万吨。

汾河流域以农业生产为主，农民收入靠粮食、蔬菜和养殖业。农作物以小麦、玉米、高梁、谷子以及山药蛋、豆类为主，为山西商品粮生产基地。流域内，特别是沿河两岸分布有丰富的煤铁等矿产资源，太原东西山，晋中的富家滩、南关，临汾的霍州、辛置等地均为重要煤矿与发电厂址所在地。2000年全流域国内生产总值（GDP）为山西全省的44.4%，人均国内GDP高出全省12%。全流域农业产值为全省的40%，而工业产值占全省的51.50%。

汾河的开发历史很早，西周、春秋时期，汾河上航运就开始了，公元前647年，晋国发生饥荒，秦国用可载数万斤粮的木船从关中出发，沿渭水、黄河、汾河向晋国源源不断地输运了大批粮食。

战国、秦汉时期，汾河流域的水利灌溉事业和垦植业受到重视，汉武帝时，为了发展河东的农业生产来避免三门峡以东漕运的艰难，河东郡太守番系建议“穿渠引汾溉皮氏（今河津）汾阴下“，后来，按照番系的建议，发卒数万人作渠，渠成后有所收益。东汉明帝永平年间（公元58一75年）曾计划在滹沱河之间修一条东西向的运河，以“转山东之漕，用实秦晋”，其路线据清代地理学家杨守敬考证“当自交城，太原北山，绝汾，经阳曲。忻州之北至定襄会滹沱。

隋唐两代，是汾河漕运和灌漉事业兴盛发达时期，隋开皇三年（公元583年）长安仓储空虚，诏漕汾晋之粟以给京师，“漕舟由渭（水〉入河，由河入汾，以漕汾晋”（《晋乘·略》卷十四），唐开元年间，裴耀卿“益漕晋，绛……之租输诸仓，转而入渭，凡三岁，溜七百万石，省陆运庸钱三十万缗”。（《新唐书·食货志》）、可见，汾河通航能力很高，漕运量极大。

宋元时代，由于都城的迁移和宋初多次引汾河与晋水灌太原，人为地破坏了汾河在太原段的堤防。因之，汾河航运较前急剧低落，长时期内没有漕运的记载，仅有少量的行船活动。

据文献记载，唐代中叶以后，秦岭、陇山一带的树木已砍伐殆尽，不能够满足建筑宫殿的需要“近山无巨木，求之岚胜间”，（《新唐书》卷137《裴延龄传》）。吕梁山又成了采伐木材的一个重点地区，因为它距离开封、洛阳、北京较近兼有黄河、汾河及陆运之便，在诸都城附近砍伐完后，必取诸山西“晋之北山有异材，梓匠工师为宫室求木者，天下皆归”（柳宗元《晋问》）。到北宋大中祥年间（公元1010-1016年）为修筑宫殿，在岚县、离石、汾阳一带采伐柏木，伐木工多达三四万人，砍伐的大量木材，“先沿支流漂入汾河，后束为木筏顺汾河而下，至河津入黄河，沿河东下至于开封”（史念海《历史时期黄河中游的森林》《河山集》二集三联书店1981年版〉。因此，当时就出现了万筏下河汾的情景。汾河流域历经唐宋金元各代垦殖、采伐，以前林草茂密的青山绿水变成了满目荒芜的光山秃岭，水量大减，水土流失加剧。灌溉航运便利的汾河逐渐变成了旱涝无定，水源日渐枯缩，赤足可涉的小川浊流。

到光绪三年大旱前，由于人口的压力，乱采滥伐森林，垦荒屯植的现象有增无减，水土流失日益剧烈，汾河水量大减。到明代，河上只能“秋夏置船，冬春以土桥为渡”，而到清代，虽曾有人设想“通舟于汾，制船如南式”，但汾河已无航运之可能了。

历代开发

汾河流域是中国古代文明的发祥地之一，水利历史悠久，其业绩大多集中分布在汾河中下游两岸及其主要支流。引泉水兴灌溉之利，最早出现在战国初期引晋祠泉水。《水经注》记载：“难老、善利二泉，大旱不涸，隆冬不冻，灌田百余顷。”东汉安帝时，在翼城境内开凿滦池渠，引皋翔山泉灌田，在曲沃县境内引绛水（沸泉）灌田。隋开皇十六年（596年），临汾县令梁轨在绛州“开鼓堆泉十二渠，溉田百余顷”。到唐代，汾河中下游，除晋祠泉、鼓堆泉之外，洪洞广胜寺霍泉、临汾龙子祠泉、龙门（今河津）三峪泉等都有灌溉之利。北宋，在介休县洪山泉也有开发。引汾河水灌溉农田的最早记载是公元前128年汉武帝时，河东太守番系建议在汾河下游修渠开河，灌溉河津、荣河一带滩地。自唐代开始，汾河中下游两岸以及浍河、文峪河、潇河、昌源河等支流已多处开渠引河灌溉。其中规模最大的是唐代贞元时（785年～805年），由绛州刺史韦武主持引汾水灌溉农田一万三千顷之多。金代兴宝二年（1218年），在洪洞、赵城县境汾河干流上兴修通利渠。据古籍记载，所开引汾渠道数以百计，汾河中下游是全国水利发达地区之一。

灌区建设

流域内现有灌溉面积在1万亩以上的大中型自流灌区29处。其中，灌溉面积30万亩以上的大型灌区4处，即汾河灌区、潇河灌区、文峪河灌区和汾西灌区。另有中型灌区25处。总计有效灌溉面积为278万亩。

汾河灌区位于山西省中部太原盆地，面积分布在汾河两岸，北起太原市北郊上兰村、南至晋中地区介休县洪相村，长约140公里，东西宽约20公里，西以太（太原）汾（汾阳）公路和磁窑河为界，东以太（太原）三（三门峡）公路和南同蒲铁路为界。灌区跨太原、晋中、吕梁三市，12个县（市、区）共56个受益乡（镇）的488个村，全灌区控制土地面积205.55万亩，其中耕地面积156.84万亩。设计灌溉面积149.55万亩，受益面积约占全省水地面积的近十分之一，是山西省最大的自流灌区之一。除农业灌溉外，汾河灌区同时还担负着向太原第一、第二热电厂、太钢、清徐县东西湖、交城工业园区工业用水和太原汾河公园、森林公园等公益事业供水任务。

泵站

流域内有大中型机电泵站29处，总装机容量63351千瓦，控制的有效灌溉面积为53万公顷（80万亩）。灌溉面积在2万公顷（30万亩）以上的大型泵站有2处，即下游的汾南电灌站和西范电灌站。

1949年后，汾河作为山西省最重要河道，最先被纳入全省水利建设的规则与计划之中，并坚持不懈地对全流域进行了全面综合的治理与开发。1954年编制完成《汾河流域规划报告》，1956年、1986年分别进行了补充修订。1972年编制出台了《山西省汾河流域治理规划》。随后于又陆续制定了中游、下游和上游河道治理的多项规划和相应的设计。

汾河干流河道治理以固堤、疏浚、通路、绿化、治污和综合开发为内容，包括旧堤拆除、加固、新堤建设、险工处理、控导护岸、中水槽治理、河道清障和河势顺导等措施。在提高河道行洪标准的同时，基本理顺和控制主河槽，保证行洪通畅和河势稳定。确保沿河城市、村镇、农田及人民生命财产的安全。经历次整治，汾河近700千米长的河道，防洪能力完全达到了国家水利部规定的设防标准。

水库工程

汾河全流域共建成大型水库3座，即汾河水库、汾河二库和文峪河水库。另有中型水库13座，小型水库50座。总控制流域面积为17665平方千米，占全流域面积的45%。总库容为15081亿立方米。

汾河水库，是山西省最大的水库，位于汾河干流上游，地处娄烦县杜交曲镇下石家庄村北，上距汾河发源地管涔山122公里，下距省城太原市83公里，控制流域面积5268平方公里。水库1958年建设，1961年运行，设计总库容7.21亿立方米，最大回水长度18公里，最大回水面积32平方公里。是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、养鱼的大（Ⅱ）型水利枢纽。设计标准为百年一遇洪水设计，两千年一遇洪水校核。

汾河二库，位于太原市西北30公里的汾河干流上，距太原市西北30公里汾河与柳林河的交汇处，是一座以防洪、供水为主，并有发电、旅游、养殖等综合效益的大型水利枢纽工程。水库控制流域面积2348平方公里，总库容1.33亿立方米。

文峪河水库，位于文水县北峪口村西北，地处文峪河上游山区与中下游平川衔接处，为文峪河出谷口区，属山西省六大水库之一，库容1.13亿立方米，水面4平方公里左右。

跨流域引水工程

为解决汾河水源供水不足问题，在20世纪末先后在汾河上游和下游兴建了2处跨流域引水工程。即上游的万家寨引黄入晋工程和下游的临汾马房沟引沁入汾工程。万家寨工程2003年已向太原市年供水量32亿立方米；马房沟引沁工程通过草峪岭隧洞引沁河水进入汾河，每年向临汾市供水2000万立方米。

2021年8月5日，山西省人大常委会发布公告，经过初次审议修改后的《山西省汾河保护条例（草案）》，向社会公开征求意见建议，截止日期8月20日。

太原市大力实施调水、治水、改水、节水、保水“五策丰水”。积极协调省水利厅加大汾河调水力度，重点保障冬春季节基本生态用水需求，确保汾河一坝（上兰）、汾河二坝下泄水量不低于20立方米每秒，2019年以来共调水4.7亿立方米。有计划实施关井压产、退矿保水，2017年以来共关闭自备井243眼，减少汾河水过度使用，地下水过度开采。实施了汾河水库上游岚河湿地工程、汾河干流湿地工程及娄烦汾河水库水质自动监测系统改扩建工程，汾河水库水质达标率一直保持100%。在汾河城区段上游约200平方公里的西山矿区，关闭采煤、洗煤等重污染企业约427家，封堵私挖乱采黑口子约2000多个，投资约150亿元建设了17个城郊森林公园和1个植物园，治理破坏面约6平方公里，清运垃圾、煤矸石700余万吨，有效涵养了水源，减少了水土流失。充分发挥湿地生态净水效能，投资1.14亿元，新（改扩）建4处人工湿地1002亩，新增植物35.11万平方米。通过持续推进汾河太原城区段生态修复治理工程建设，形成了北起上兰村汾河鱼嘴堰，南至迎宾桥南2公里，全长43公里，总面积约20平方公里的生态景观长廊。2022年 1月至10月，山西汾河太原段6个国考断面中首次全部达到Ⅲ类以上优良水体。2024年1月11日，山西省公布了2023年度山西省美丽河湖优秀案例名单，汾河太原城区段入选。