1、北源松花江，即嫩江，是松花江最大支流。嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山，自北向南流至三岔河，全长1379公里，流域面积28.3万平方公里，占松花江总流域面积的51.9%，流量占松花江干流的31%。嫩江发源于大兴安岭支脉伊勒呼里山中段南侧，源头称南瓮河，河源高程1030m，自河源向东南流约172km后，在第十二站林场附近与二根河会合，之后称嫩江。

2、南源松花江，是松花江正源，发源于东北屋脊长白山主峰长白山天池，海拔高程2744m，全长795公里，流域面积78180平方公里，占松花江流域总面积的14.33%。它供给松花江39%的水量。松花江上游又有两源：南源头道江、北源二道江，均发源于长白山。两源在吉林靖宇县两江口相汇以后始称松花江。北源二道江的上源又有五道自西向东排列的白河，其中二道白河源出长白山天池，是松花江的正源。松花江上中游河谷狭窄，水量大，落差大，水力资源丰富。

松花江流域西部以大兴安岭与额尔古讷河分界，海拔700～1700米，北部以小兴安岭与黑龙江为界，海拔1000～2000米，东南部以张广才岭、老爷岭、完达山脉与乌苏里江、绥芬河、图们江和鸭绿江等流域为界，海拔200～2700米，西南部是松花江和辽河的松辽分水岭，海拔140～250米，松嫩平原，海拔50一200米，是流域内的主要农业区。松花江在同江附近注入黑龙江后，与黑龙江、乌苏里江下游的广大平原组成有名的三江平原。