黄河北发于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉支脉查哈西拉山南麓的扎曲，南源发源于巴颜喀拉山支脉各姿各雅山北麓的卡日曲，西源发源于星宿海西的约古宗列。呈几字形，自西向东分别流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东9个省（自治区），最后注入渤海。

黄河流域西界巴颜喀拉山，北抵阴山，南至秦岭，东注渤海。流域内地势西高东低，高差悬殊，形成自西而东、由高及低三级阶梯。

最高一级阶梯是黄河河源区所在的青海高原，位于著名的“世界屋脊”--青藏高原东北部，平均海拔4000米以上，耸立着一系列北西--南东向山脉，如北部的祁连山，南部的阿尼玛卿山和巴颜喀拉山。黄河迂回于山原之间，呈“S”形大弯道。河谷两岸的山脉海拔5500~6000米，相对高差达1500~2000米。雄踞黄河左岸的阿尼玛卿山主峰玛卿岗日海拔6282米，是黄河流域最高点，山顶终年积雪，冰峰起伏，景象万千。

第二级阶梯地势较平缓，黄土高原构成其主体，地形破碎。这一阶梯大致以太行山为东界，海拔1000~2000米。白于山以北属内蒙古高原的一部分，包括黄河河套平原和鄂尔多斯高原两个自然地理区域。白于山以南为黄土高原，南部有崤山、熊耳山等山地。

第三级阶梯地势低平，绝大部分为海拔低于100米的华北大平原。包括下游冲积平原、鲁中丘陵和河口三角洲。鲁中低山丘陵海拔500~1000米。