永定河是中国北京地区最大河流，海河五大支流之一。永定河位于北京的西部。发源于山西省宁武县管涔山，全河流经山西、内蒙古、河北、北京、天津五省市，在天津汇于海河，至塘沽注入渤海。是海河水系北系的最大河流，流域面积为47016平方公里。上游源於山西省宁武县的桑干河，在河北省怀来县纳源自内蒙古高原的洋河，流至官厅始名永定河，流域面积5.08万平方公里。流经山西、河北两省和北京、天津两市入海河，注入渤海。主要支流有壶流河、洋河、妫水、清水河等。二十世纪七十年代以来，随着全球气候变化，永定河流域持续多年干旱少雨，下游常年处于断流状态。
上游有两大支流，南为桑干河，发源于山西省宁武县管涔山；北为洋河，发源于内蒙古兴和县，汇合于河北省怀来县夹河村，开始称永定河。发源于北京延庆县的妫水河也流入永定河。上游处在太行山、阴山、燕山余脉、内蒙古黄土高原，海拔1500米以上，植被、地形、气候条件差，有八个产沙区，土壤侵蚀严重是永定河水泥沙含量极大的主要来源。官厅山峡及下游上段是北京段，流经门头沟区、石景山区、丰台区、房山区、大兴区五个区。由官厅水库至门头沟三家店，长度108.7公里，平均海拔500－100米，短距离内落差从450米降至100米，山峦重叠，沟谷曲曲弯弯，坡度变化大，水流湍急。
下游从三家店出山，入京津平原到渤海口，形成古道洪冲积扇面，海拔在25米至100米之间，在近80公里的流程中水流相对平缓，泥沙大量沉积，至河床高于地面，历史上改道多次，极易发生漫溢决口。1985年永定河被国务院列入全国四大防汛重点江河之一。从三家店以下至天津的入海口，河道全长大约200公里，在水利系统将其分为三家店至卢沟桥、卢沟桥至梁各庄、永定河泛区和永定新河四段。
永定河流域夏季多暴雨、洪水，冬春旱也严重。上游黄土高原森林覆盖率低，水土流失严重，河水混浊，泥沙淤积，日久形成地上河。河床经常变动。善淤、善决、善徙的特征与黄河相似，故有「小黄河」和「浑河」之称。因迁徙无常，又称无定河。清康熙三十七年（1698）大规模整修平原地区河道後，始改今名。1954年建成蓄水22亿多立方米的官厅水库，才基本控制了上游洪水。