1、北源松花江，即嫩江，是松花江最大支流。嫩江發源於大興安嶺伊勒呼裡山，自北向南流至三岔河，全長1379公里，流域面積28.3萬平方公里，佔松花江總流域面積的51.9%，流量佔松花江幹流的31%。嫩江發源於大興安嶺支脈伊勒呼裡山中段南側，源頭稱南甕河，河源高程1030m，自河源向東南流約172km後，在第十二站林場附近與二根河會合，之後稱嫩江。
2、南源松花江，是松花江正源，發源於東北屋脊長白山主峰長白山天池，海拔高程2744m，全長795公里，流域面積78180平方公里，佔松花江流域總面積的14.33%。它供給松花江39%的水量。松花江上游又有兩源：南源頭道江、北源二道江，均發源於長白山。兩源在吉林靖宇縣兩江口相匯以後始稱松花江。北源二道江的上源又有五道自西向東排列的白河，其中二道白河源出長白山天池，是松花江的正源。松花江上中游河谷狹窄，水量大，落差大，水力資源豐富。
松花江流域西部以大興安嶺與額爾古訥河分界，海拔700～1700米，北部以小興安嶺與黑龍江為界，海拔1000～2000米，東南部以張廣才嶺、老爺嶺、完達山脈與烏蘇里江、綏芬河、圖們江和鴨綠江等流域為界，海拔200～2700米，西南部是松花江和遼河的鬆遼分水嶺，海拔140～250米，鬆嫩平原，海拔50一200米，是流域內的主要農業區。松花江在同江附近注入黑龍江後，與黑龍江、烏蘇里江下游的廣大平原組成有名的三江平原。
