phụ lưu cấp I lớn nhất của Sông Lô. Bắt nguồn từ vùng núi cao gần 2.000 m thuộc tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), chảy vào Việt Nam tại địa phận huyện Bảo Lạc (Cao Bằng), chảy qua Bắc Mê (Hà Giang), Na Hang và Chiêm Hoá, nhập vào Sông Lô ở Khe Lau (Tuyên Quang). Dài 297 km, phần ở Việt Nam 217 km. Diện tích lưu vực 17.200 km², phần ở Việt Nam 9.780 km², cao trung bình 877 m, độ dốc trung bình 22,7%. Mạng lưới sông suối phân bố không đều: phía thượng lưu mật độ chỉ đạt 0,5 - 1 km/km²; vùng trung và hạ lưu sông suối phát triển nhiều hơn, mật độ  1 - 1,5 km/km². Có 72 phụ lưu dài trên 10 km với tổng chiều dài 1.803 km. Những phụ lưu lớn: Nho Quế, Sông Năng, Ngòi Quãng. Tổng lượng nước năm 11,10 km³ ứng với lưu lượng trung bình năm 352 m³/s, môđun dòng chảy năm    20,5 l/s.km². Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 9, chiếm khoảng 62 đến 73% lượng dòng chảy cả năm. Độ đục trung bình dao động trong khoảng 124 - 505 g/m³. Hiện đang xây dựng nhà máy thuỷ điện ở Na Hang.