渭河第2大支流。發源於陝西省定邊縣白於山南麓，流經吳旗、甘泉，於大荔縣入渭河，全長680公裡。流域面積2.69萬平方公裡，其中黃土丘陵區占71％，多分佈在上遊，溝深坡陡，植被稀少，水土流失嚴重；黃土原區占25％，分佈在中遊；下遊屬關中盆地；洛、渭河交匯地帶已進入三門峽水庫區。北洛河年徑流量9億立方米，年輸沙量1.0億噸。劉傢河站以上流域面積約7325平方公裡，占全流域面積的27％，來水量占北洛河的28％，而來沙量則占87％；沙量來自上遊，水量來自中遊的特點點十分明顯。流域內水利開發始於漢代著名的龍首渠，鑿豎井若幹，於井下開隧洞10餘裡，是中國歷史上第1條地下井渠。1934年修建洛惠渠，直到1955年建成，現灌溉面積達5萬餘公頃。1964年以來，曾創引用含沙量達954千克／立方米的河水灌溉的紀錄。開拓瞭多泥沙河流引渾水灌溉的新途徑。流域內已建成大中型水庫6座，總庫容15億立方米，萬畝以上灌區13處。有效灌溉面積達10.1萬多公頃；水土保持也有很大進展，定邊、吳旗等地的人工造林、飛機播種草和黃土高原區的綜合治理都取得瞭一定的成效。