尼罗河流域分为7个大区:东非湖区高原、山岳河流区、白尼罗河区、青尼罗河区、阿特巴拉河区、喀土穆以北尼罗河区和尼罗河三角洲。该河北流,经过坦桑尼亚、卢旺达和乌干达,从西边注入非洲第一大湖维多利亚湖。尼罗河干流就源起该湖,称维多利亚尼罗河。
河流穿过基奥加湖和艾伯特湖,流出后称艾伯特尼罗河,该河与索巴特河汇合后,称白尼罗河。另一条源出中央埃塞俄比亚高地的青尼罗河与白尼罗河在苏丹的喀土穆汇合,然后在达迈尔以北接纳最后一条主要支流阿特巴拉河,称尼罗河。尼罗河由此向西北绕了一个S形,经过三个瀑布后注入纳塞尔水库(湖)。河水出水库经埃及首都进入尼罗河三角洲后,分成若干支流,最后注入地中海东端。
尼罗河有定期泛滥的特点,在苏丹北部通常5月即开始涨水,8月达到最高水位,以后水位逐渐下降,1至5月为低水位。虽然洪水是有规律发生的,但是水量及涨潮的时间变化很大。产生这种现象的原因是青尼罗河和阿特巴拉河,这两条河的水源来自埃塞俄比亚高原上的季节性暴雨。尼罗河的河水80%以上是由埃塞俄比亚高原提供的,其余的水来自东非高原湖。洪水到来时,会淹没两岸农田,洪水退后,又会留下一层厚厚的淤泥,形成肥沃的土壤。四五千年前,埃及人就知道了如何掌握洪水的规律和利用两岸肥沃的土地。很久以来,尼罗河河谷一直是棉田连绵、稻花飘香。在撒哈拉沙漠和阿拉伯沙漠的左右夹持中,蜿蜒的尼罗河犹如一条绿色的走廓,充满着无限的生机。
白尼罗河发源于赤道多雨区,水量丰富而又稳定。但在流出高原,进入盆地后,由于地势极其平坦,水流异常缓慢,水中繁生的植物也延滞了水流前进,在低纬干燥地区的阳光照射下蒸发强烈,从而损耗了巨额水量,能流到下游的水很少。白尼罗河在与青尼罗河会合处的年平均流量为每秒890立方米,大约是青尼罗河的一半。尼罗河下游 水量主要来自源于埃塞俄比亚高原的索巴特河、青尼罗河和阿特巴拉河,其中以青尼罗河为最重要。索巴特河是白尼罗河支流,它于5月开始涨水,最高水位出现在11月,此时索巴特河水位高于白尼罗河,顶托后者而使其倒灌,从而加强了白尼罗河上游水量的蒸发。青尼罗河发源于埃塞俄比亚高原上的塔纳湖,上游处于热带山地多雨区,水源丰富。由于降水有强烈鲜明的季节性,河水流量的年内变化很大。春季水量有限,6月开始涨水,接着即迅猛持续上涨,至9月初达到高峰。在此期间,它也会使白尼罗河形成倒灌。11~12月水位下落,以后即是枯水期。枯水期的最小流量不及每秒100立方米,约为洪水期最大流量的1/60。阿特巴拉河也发源于埃塞俄比亚高原,由于位置偏北,雨量更为集中,加上其流域面积小,所以流量变化更大。冬季断流,河床成为一连串小湖泊。
尼罗河有很长的河段流经沙漠,河水水量在那里只有损失而无补给。由于河流的上源为热带多雨区域,那里有巨大的流量,虽然在沙漠沿途因蒸发、渗漏而失去大量径流,尼罗河仍然能维持一条长年流水的河道。像尼罗河这种不是由当地的径流汇聚而成,只是单纯流过的河,称为客河。当地的气候条件对这些“客河”的形成没有积极的作用,只有消极的影响。
尼罗河干流的洪水于6月到喀土穆(苏丹首都),9月达到最高水位。开罗于10月出现最大洪峰。尼罗河的全部水量中,60%来自青尼罗河,32%由白尼罗河供给,剩下8%来自阿特巴拉河。但洪水期和枯水期有很大变化。在洪水期,尼罗河水量中青尼罗河占68%,白尼罗河占10%,阿特巴拉河占22%;在枯水期,尼罗河水量中青尼罗柯下降为17%,白尼罗河上升到83%,而阿特巴拉河此时断流,无径流汇入。上述几条河流在尼罗河水量中所占比例的大小和变化,与各河流域的降水多寡、季节分配特点有密切关系。