中國海河五大支流之一。海河水系西南支。上遊有滹沱河、滏陽河兩大支流，在河北獻縣臧橋匯合後始稱子牙河。於天津第六堡匯大清河入海河。長747餘千米，獻縣以上流域面積4.63萬平方千米，其中山區和平原約各占一半。子牙河北源滹沱河是子牙河水量和洪水的主要來源。南源滏陽河源於太行山東側峰峰礦區黑龍洞，有27條源短流急呈扇形分佈的支流匯入，艾辛莊以下無支流。有大陸澤、甯晉泊等滯洪區。至獨流鎮附近有黑龍港河匯入子牙河幹流。子牙河位於半濕潤季風氣候區，平均年降水量滏陽河上遊650毫米，滹沱河山區約530毫米，平原區則在550毫米以下，獻縣、衡水、辛集一帶為少雨區，僅450毫米左右。降水集中，多暴雨，特別是滏陽河上遊、蟬房、獐獏、黃北坪一帶為暴雨中心。徑流補給主要來自雨水。年平均徑流量約43.9億立方米，90％形成於山區。暴雨形成的洪水峰高量大，流入平原河道後因宣泄不及，常造成嚴重災害。20世紀50年代以來，除在上遊興修水庫蓄水削洪外，還開挖瞭滏陽新河、子牙新河（見海河）及南排河、北排河等疏水入海工程，解除瞭子牙河的洪水威脅。流域灌溉發達，煤、鐵資源豐富，盛產棉花和各種幹果。