北德维纳(Северная Двина)河位于俄罗斯北部，由苏霍纳(Сухона)河和尤格(Юг)河汇流而成，向西北流，最后流入白海的德维纳湾。干流全长744千米，若以苏霍纳河为源计算，河长1332千米，流域面积35.7万平方千米。由源地至维切格达(Вычегда)河口，称小北德维纳(Малая Сев．Двина)河。河口多年平均流量3490立方米/秒，径流量1100亿立方米。

北德维纳河流域处于北纬57°0′-64°5′、东经38°5′-55°5′之间。在地形上是由东南向西北倾斜的宽阔的多丘陵平原。平原的地表被深厚的冰碛沉积物覆盖。

在流域地势最高的东南部，为海拔300-400米（最高471米）的北乌瓦累丘陵蜿蜒分布，自西向东把北德维纳河和伏尔加河流域隔开。在西部按南北方向延伸着冰碛丘陵，即高达200-250米的列普申丘陵和科诺沙-让多马丘陵，是北德维纳河与奥涅加河的分水岭。北德维纳河流域，大部分密布着原始森林，主要由云杉、松和落叶松组成。苔藓沼泽面积也相当大。

瓦加河汇口以上，沙滩众多、河谷宽阔。皮涅加河汇口以下，河谷明显缩小，岸坡大多陡峭，河流被分成许多河汊，这些河汊在阿尔汉格尔斯克（Архангельск）汇成一束水流；阿尔汉格尔斯克下游，又有面积约900平方千米的三角洲。三角洲内较大的河汊有：尼科利克（Никольский）河、科拉别利（Корабельный）河、库兹涅奇哈(Кузнечиха)河、迈马克萨（Маймакса）河和摩尔曼斯克（Морманск）河。

北德维纳河流域地处俄罗斯平原北部。冬季，受西方海洋气团的强烈影响，1月的平均气温自西向东降低，最低达到－20℃左右。温暖时节的7月，气温由南向北降低：从草原区的20-22℃到苔原区南面的10℃。

最大降水在7、8月。年降水量300毫米左右。北德维纳河的最大径流模数达0.001立方米/（s·平方千米）。

融雪是北德维纳河补给的主要来源。春季涨水开始于4月末，而且很快自上向下推进，经过10-15天，水位升高到平水位以上8-10米。

该流域年径流的最大部分产生在春季（即4-6月）。在乌斯季皮涅加村附近，占多年平均径流量的57%。夏秋季的4个月内（即7-10月），其径流量等于年径流量的26%，冬季（即11至翌年3月）则占年径流量的17%。北德维纳河径流的形成主要依靠它的5条大支流，其中：苏霍纳河150亿立方米，尤格河100亿立方米，维切格达河350亿立方米，瓦加河130亿立方米，皮涅加河130亿立方米。其余支流共有250亿立方米，其中较大的是耶姆察河，瓦延加（Ваенга）河，普可申加河、上托依马河、下托依马河、乌斯季尤格（Усть?Юг）河等。

北德维纳河流域河网发达，支流众多，约有600条支流，总长度达5.84万千米，主要支流有：维切格达（Вычегда）河、皮涅加（Пинега）河、瓦加（Вага）河等。

苏霍纳河是北德维纳河的左侧源流，发源于库别纳湖（Кубенское Озеро），长558千米，流域面积为5.03万平方千米。上游河滩地宽广；中游河谷深达80-100米，河床多浅滩；下游，河水流速不大。该河以雪水补给为主。从4月开始至7月中旬为汛期。在距河口39km处的平均流量为456立方米/秒，最大流量为6520立方米/秒，最小流量为17.6立方米/秒。北德维纳河系通过舍克斯纳（Шексна）河与伏尔加河连在一起。苏霍纳河可以通航，但在夏季由于洪水的出现往往会中断通航。

尤格河是北德维纳河的右侧源流，发源于北部垄岗（Сев．Увала）高地，长574千米，流域面积为3.56万平方千米。该河为以雪水补给为主。4-6月为汛期。在距河口35千米处的平均水流量为292立方米/秒，最大流量为4930立方米/秒，最小流量为25.5立方米/秒。河口以上361km可以通航。

维切格达河是北德维纳河右岸最大支流。发源于季曼岭（Тиманский Кряж）的南部边缘，河长1130千米，流域面积12.1万平方千米。以雪水补给为主。河口年平均流量1100立方米/秒，径流量347亿立方米。河流在11月初封冻，次年4月底开冻。主要支流有：右侧的沃利（Воль）河、维舍拉（Вишера）河和维米（Вымь）河；左侧的涅姆（Нем）河、北克利特马（Сев．Кельтма）河、洛克奇姆（Локчим）河、瑟索拉（Сысола）河和维列季（Виледь）河。春季，沃利季诺（Вольдино）以上959千米河段可通航，夏季和秋季，乌斯季库洛姆（Усть?Кулом）以上693千米河段可通航。

瓦加河是左岸最大的支流，发源于沼泽地，河长575千米，流域面积为4.48万平方千米。瓦加河年平均流量（舍戈瓦拉村附近）为384立方米/秒。主要支流有：右侧的库洛伊（Кулой）河、乌斯季亚（Устья）河等；左侧的维利（Вель）河等。在高水位时，维利斯克以下可以通航。

皮涅加河是右岸支流，长779千米，流域面积4.26万平方千米。河流主要是沿着宽阔的河滩谷地流动，皮涅加河下游接近与库洛伊干渠相连的库洛伊（Кулой）河，该河注入白海的梅津湾。河水补给主要为雪水，其次是雨水。平均流量约430立方米/秒。主要支流有：左侧的维亚（Выя）河、尤拉（Юла）河、波克申加（Покшенга）河；右侧的伊列沙（Илеша）河、叶茹加（Ежуга）河。河口以上580千米河段可通航。

北德维纳河通过苏霍纳河、库别纳湖、舍克斯纳河与伏尔加河相连；通过皮涅加河与库洛伊河相连。北德维纳河是一条具有重要意义的运输干线，定期航运维持着从阿尔汉格尔斯克到大乌斯季尤格城（在尤格河与苏霍纳河的汇合处）的交通；该河全年通航时间为160-190天。

该河货运物主要为木材。北德维纳河流域是采伐木材量最多的地区。木材沿其支流漂送到北德维纳河，然后再用轮船将木材拖往阿尔汉格尔斯克。木材占货物运输量的85%-90%。