潮白河为流经北京市北部、东部的重要河流,属海河水系。其上源有两支,东支为潮河,西支为白河。潮河发源于河北省丰宁满族自治县草碾子沟南山下,经滦平县,自古北口入本市密云区境,有安达木河、清水河、红门川等支流汇入,在辛庄附近注入密云水库,市境内河长72公里。白河发源于河北省沽源县,经赤城县,于白河堡进入本市延庆区境,东流经怀柔区青石岭入密云区,沿途有黑河、汤河、白马关河等支流汇入,在张家坟附近注入密云水库。潮、白两河出库后,各自排放故道,于密云城西南汇合后称潮白河。
潮白河及其支流组成潮白河水系,本境流域面积6531平方公里,占全市面积33 .4%,年均天然径流量10.22亿立方米,占全市水系总天然径流量的39.4%。两项均居全市首位。