その長さや流域面積の大きさなどで、日本を代表する河川のことで、信濃川、利根川、石狩川の三つです。

信濃川（しなのがわ）は、新潟県および長野県を流れる一級河川で信濃川水系の本流である。新潟市で日本海に注ぐ。このうち信濃川と呼ばれているのは新潟県域で、長野県にさかのぼると千曲川（ちくまがわ）と呼称が変わる。この項目では千曲川と呼称される上流部を合わせ記述する。全長367 kmのうち、信濃川と呼ばれている部分が153 kmで、千曲川と呼ばれている部分は214 kmと、60 kmほど千曲川の方が長い。ただし、河川法上は千曲川を含めた信濃川水系の本流を信濃川と規定しているため、信濃川は日本で一番長い川となっている。日本三大河川のうちの1つである。

流域面積11,900km2は日本で第3位、新潟と長野の2県でほとんどを占めるが、信濃川水系の一次支川（いちじしせん）である中津川の源流部が群馬県の野反湖付近にあるため、信濃川水系の流域は群馬を含む3県に及ぶ。

古くは「大きな川」として「大川」（おおかわ）と呼ばれていたが、のちに下流部では信濃国から流れてくる川として、信濃川と呼ばれるようになった。

長野県内の名称である千曲川の名前の由来については諸説がある。

字の通り、川が千の数ほど曲がっている様子から名付けられた。
旧豊田村から下流の千曲川は狭窄部が連続し、両岸は崖状の地形を呈していることから、「チク（崖）・マ（袋状の湿地）の川」という説がある。
水源地域である長野県川上村の伝説によれば、大昔に高天原に住む神々の間で大きな戦いがあり、この時に流された血潮によってできた川とされており、その血潮があたり一面隈なく流れた様子から「血隈川」と言うようになったという伝説もある。
なお、千曲川の支流である犀川は長野県西部の筑摩（ちくま）地方を流れているが、筑摩は古くは「つかま」と呼ばれたため、直接の関係はないと見られる。

千曲川は万葉の頃から多くの詩歌に歌われ、近代になっても流域の佐久市・小諸市周辺を島崎藤村（千曲川旅情のうた、小諸なる古城のほとり）が、長野市周辺から新潟県境付近の豊田村（現中野市）周辺を高野辰之（朧月夜、故郷）が歌にしている。

千曲川は埼玉県・山梨県・長野県の県境に位置する甲武信ヶ岳の長野県側斜面（南佐久郡川上村）を源流とし、八ヶ岳、関東山地などを源流とする諸河川と合流しつつ佐久盆地（佐久平）、上田盆地（上田平）を北流する。長野盆地（善光寺平）の川中島の北端に該当する場所で、飛騨山脈を源流とし松本盆地（松本平）から北流してきた犀川と合流する。なお合流地点には落合橋（おちあいばし）が架橋されている。この橋はT字型の特殊な形態の橋である。川はその後北東に流れ、新潟県に入って信濃川と名前を変える。信濃川は、十日町盆地を通って越後平野（新潟平野）に出て群馬・新潟県境の谷川岳から流れてきた魚野川と合流、新潟市で日本海に注ぐ。河口は阿賀野川の河口に近く、時代によっては新潟の地で合流して河口を共有していたこともあった。

利根川（とねがわ）は、大水上山を水源として関東地方を北から東へ流れ、太平洋に注ぐ一級河川。一級水系であり、利根川水系の本流である。河川の規模は日本最大級であり、日本三大河川の一つ。日本の首都圏の水源として国内の経済活動上重要な役割を果たしている。「坂東太郎（ばんどうたろう。“東国にある日本一の大河”）」の異名を持つ日本三大暴れ川の一つで、江戸時代初期に行われた河川改修である利根川東遷事業により流れを変えられた歴史を持つ。

群馬県利根郡みなかみ町にある三国山脈の一つ、大水上山（標高1,840m）にその源を発する。前橋市・高崎市付近まではおおむね南へと流れ、伊勢崎市・本庄市付近で烏川に合流後は、東に流路の向きを変えて群馬県・埼玉県境を流れる。江戸川を分流させた後はおおむね茨城県と千葉県の県境を流れ、茨城県神栖市と千葉県銚子市の境において太平洋（鹿島灘）へと注ぐ。江戸時代以前は大落（おおおとし）古利根川が本流の下流路で東京湾に注いだが、度重なる河川改修によって現在の流路となっている。流路延長は約322kmで信濃川に次いで日本第2位、流域面積は約1万6840km2で日本第1位であり、日本屈指の大河川といってよい。流域は神奈川県を除く関東地方一都五県のほか、烏川流域の一部が長野県佐久市にも架かっている。河川法に基づく政令により1965年（昭和40年）に指定された一級水系である。

利根川の流域面積は約1万6840km2であり、比較すると広さは四国地方の面積の80%に相当する。この流域面積内を流れ最終的に利根川へと合流、あるいは分流する河川は全て利根川水系に属する。水系内を流れ最終的に利根川に合流する支流の数は815河川に上り、淀川水系の964河川、信濃川水系の880河川に次ぐ日本第3位の支流数である。流域自治体は首都である東京都を始め茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県および長野県の一都六県211市区町村にまたがり、流域内には日本の人口の10%に相当する約1200万人が生活している。

石狩川（いしかりがわ）は、北海道中西部を流れ日本海へ注ぐ石狩川水系本流の一級河川である。流域面積は 14,330km2 で利根川に次いで全国2位、長さ268km は信濃川、利根川に次いで3位で、日本三大河川のうちの1つに数えられている。北海道遺産に選定されている。

北海道上川郡上川町の河東郡上士幌町との境界にある大雪山系石狩岳の西斜面に源を発し、ここから上川盆地、石狩平野を経て石狩市で石狩湾へと注ぐ。この間に上川地方（塩狩峠以南）・空知地方・石狩地方の22の市町村を通過する。空知川や千歳川などの支流を含む流域内市町村数は48、流域内市町村人口は約308万8千人である（平成12年国勢調査）。

本来のアイヌ語の意味が不明になって由来が特定できていないものの、「イシカリ」（塞がる）、「イシカラペツ」（美しく・作る・川）、「イシカラアペツ」（回流川・非常に曲がりくねった川）のいずれかと考えられる。また、俗説か否か、フリカムイとラートシカムイとの戦いの際にフリが尾羽（イシ）を振った（カリ）ための名とも。

石狩川水系は上川（塩狩峠以南）・空知・石狩の3地域（石狩国と胆振国千歳郡に相当）に跨って流れる。主要支川で最大なのは空知川で流路延長194.5km、流域面積2,618.0km2であり、他の一級水系と比較すると渡川（四万十川）水系や新宮川（熊野川）水系に匹敵する規模を持つ。この他雨竜川・夕張川・千歳川が流路延長100kmを超す。

流域には支笏湖やオコタンペ湖などの天然湖を有する他、中流部には蛇行の痕跡である三日月湖が散在する。また、旧美唄川や旧夕張川のように旧流路がそのまま残っている河川もある。札幌市・旭川市・千歳市・岩見沢市など北海道枢要部の都市が流域に点在し、それら都市の活動を支えている。

石狩川の河川施設は「北海道総合開発計画」に基づき北海道開発庁の現地執行機関である北海道開発局によって事業が計画・施工されているが、大別すると灌漑事業と治水事業に分かれる。

灌漑については北海道開拓使以来の事業である農地開拓に基づくものである。戦後農林省（現農林水産省）は1947年（昭和22年）より全国各地で「国営かんがい排水事業」や「国営土地改良事業」を施行。石狩川水系でも開発局農業水産部によって夕張や篠津等多くの地域で実施されている。このために農林水産省管轄の灌漑用ダムが大小様々建設されている。

一方治水事業は建設省が「河川総合開発計画」を基に全国の一級水系において多目的ダムによる河川開発を進めていたが、開発局建設部により石狩川水系の治水と札幌市・小樽市・千歳市・旭川市等の北海道主要都市に上水道を供給するため、石狩川本川をはじめ主要な支川に特定多目的ダムを建設し対処している。ただしこれらの多目的ダムは『特定多目的ダム法』に基づく建設大臣の直轄管理施設となっており、北海道開発庁は管理をしていない。この他北海道建設部も補助多目的ダムを各所に建設している。

水力発電は王子製紙株式会社による千歳川水系の開発、北海道電力株式会社による石狩川層雲峡付近と雨竜川の電源開発を除けば小規模に留まり、揚水発電のような大規模電源開発は行われていない。これは電力需要が首都圏や京阪神に比べて多くないことに起因する。