珠江水系西江左岸支流，古稱牂牁江。發源於雲南省宣威馬雄山西北麓，流經滇東、黔西南，於貴州省望謨縣蔗香雙江口與南盤江匯合後稱紅水河。流域面積2.583萬平方公裡（黔境2.044萬平方公裡），幹流長449公裡(黔境327公裡)。河源至都格為上遊，茅口為中、下遊的分界。天然落差1982米，平均比降4.4‰，年均流量390立方米／秒。主要支流有可渡河、拖長江、烏都河、麻沙河、打幫河、大田河等。河網密度平均為13.6公裡／百平方公裡。流域西北海拔1500～2000米米，東南在800～1500米，全流域山地占85％。上遊流經滇東喀斯特高原；中遊坡降大，灘多流急，河床切割深，以峽谷為主，間有小型河谷盆地或寬谷，如都格、茅口、盤江等地，由於喀斯特發育，兩岸常見峰叢窪地、峰叢谷地、深豎井、落水洞、漏鬥，沿河常有暗河、伏流匯入；下遊主要流經砂、頁巖低山、丘陵區，坡降漸小，寬、峽谷交替，有舟楫之利，白層以下為古代水上貨運通道。
北盤江屬亞熱帶濕潤季風氣候，年均溫15～18℃，無霜期長達280～320天，年降水量1200～1300毫米。4～9月為濕季，10月～翌年3月為幹季。北盤江屬雨源型河流，年徑流深578毫米。受季風氣候控制，年內分配不均。5～10月為豐水期，占全年徑流量的84％。最大洪峰流量5250立方米／秒，出現於7月；最小流量僅42立方米／秒，常出現於4月，洪枯流量變幅達125倍。徑流年際變化較小。因流域地勢起伏大，植被遭受破壞，水土流失嚴重，河流懸移質含沙量達2.4千克／立方米。
北盤江水能資源豐富，全流域水能儲量達320.7萬千瓦，其中幹流蓄能161.4萬千瓦，可進行11個梯級開發，有多處優良水力壩址。由於河谷炎熱，甘蔗、柑橘、芭蕉、紫膠生長良好。流域內佈依、苗、彝族聚居集中。