黄河自内蒙古托克托县河口镇以上的河段，为其上游，长3,472公里。其中可以分为河源、峡谷、冲积平原三段。龙羊峡以上为河源段，水量稳定，河水清澈，其河床在各河段中为最大。自龙羊峡至青铜峡为峡谷段，其间峡谷与川地呈串珠状分布，水流湍急，蕴藏着丰富的水力资源。自青铜峡至河口镇为冲积平原段，河床平缓，两岸有大片带状冲积平原。由于此段所经为荒漠和半荒漠地区，气候干燥，蒸发旺盛，支流极少，水量减少的趋势十分明显。

黄河第一曲

黄河从鄂陵湖以下顺着巴颜喀拉山、阿尼玛卿山之间的谷地东流，遇上岷山的阻挡，折而西北向，在阿尼玛卿山的南北两麓间形成一个几乎180度的大弯，这便是人们通常所说的九曲黄河的第一曲。在这黄河第一曲的弯头，即岷山与阿尼玛卿山、巴颜喀拉山之间，是由草甸、沼泽构成的松潘高原，亦称松潘草地、若尔盖高原。其海拔在3,000米以上，沼泽面积达30万公顷，为中国最大的一片泥炭沼泽。在行政上隶属四川阿坝藏族羌族自治州，为四川主要牧业基地。

峡谷地段

由于岩性不同，黄河在龙羊峡到青铜峡之间，形成峡谷与宽谷相间的河谷地貌。坚硬的花岗岩、片麻岩地段形成峡谷，较疏松的砂叶岩、红色岩系地段形成宽谷。此处著名的峡谷，除龙羊峡、青铜峡外，还有松巴峡、积石峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、红山峡、黑山峡等，共二十余个。

峡谷是修筑水利工程的有利地段。现时这一河段已建成刘家峡、青铜峡、龙羊峡等大型水电水利枢纽工程。其中刘家峡工程兴建于1958－1975年间，总库容量为57亿立方米，年发电量达55.8亿度，比1949年全国一年的发电量还多。当上游发生洪水时，可拦御兰州市50年一遇的洪水，并使宁、蒙灌区的灌溉保证率，由65%提高到80%。

宁夏平原

宁夏平原又名银川平原，分布于宁夏回族自治区北部黄河两岸；东邻鄂尔多斯高原，西界贺兰山，南接黄土高原，北止石咀山。南北长约280公里，东西宽10－50公里，面积约7,800平方公里。

宁夏平原是由黄河冲积而成，土壤疏松肥沃，开发历史十分悠久。早在西汉时期，人们便在这片平原上发展灌溉农业，逐渐形成了纵横交错的灌溉网络，有秦渠、汉渠、唐徕渠、惠农渠等古渠；物产丰饶，唐代以后有“塞上江南”之号。

河套平原

河套平原位于内蒙古自治区境内，北迄狼山、大青山，南界鄂尔多斯高原。其中又分为两部分，西部为后套平原，东西长约170公里，南北宽约75公里，面积近10,000平方公里。东部为前套平原，又称土默川平原，面积7,000余平方公里。这里地势平缓，水资源丰富。早在秦汉时代即在此移民屯田，引黄河水灌溉农田。唐代曾于后套开挖大型渠道。清代道光、咸丰（1821－1861年）以后，引黄灌溉事业更为发展，农业发达。现今为内蒙古的主要农业区。

由于黄河经常在此发生裁弯取直的河道变迁，遗弃的旧河道往往形成水文学上所称的牛轭湖。乌梁素海便是此地现存最大的牛轭湖，它是北河主道改走南河以后留下的。类似的湖泊历史上还有屠申泽，它早在北魏时期的地理著作《水经注》中便有记载，直到1950年以后才逐渐干涸。