中国西北边疆的国际河流，既有源出中国的出境河流，也有源自他国的入境河流，唯独没有国界河流。出境河流主要有北疆的额尔齐斯河、额敏河及伊犁河等，它们的发源地及上游均在中国境内，都是自东向西流到哈萨克境内后入海或入湖的外流河或内流河；入境河流在北疆有乌伦古河，在南疆有喀什噶尔河及塔里木河的支流阿克苏河，它们一般仅是河源段或支流的上游在他国，全河绝大部分均在中国境内，并且均属内流河。例如乌伦古河及其支流布尔根河源出蒙古国境内的阿尔泰山脉；喀什噶尔河和阿克苏河也仅是河源段出自塔吉克和吉尔吉斯境内的帕米尔高原和天山山脉，它们的主要河段均在中国南疆，最终分别消失在戈壁沙漠和注入塔里木河。
额尔齐斯河及伊犁河是中国西部沟通哈萨克的两条重要的国际河流，也是西北边疆流量最大、具有独特水文特性的两条大河。
1.额尔齐斯河
额尔齐斯河发源于中国西北的阿尔泰山南麓，源头段自东北流向西南，出山口后折向西北流出国境，在哈萨克的汉特—曼西斯克城附近汇入鄂毕河，最后注入北冰洋。全长2669公里，流域面积为107万平方公里，在中国境内长为546公里，流域面积为50860平方公里，因此中国境内的额尔齐斯河实际上只是整个额尔齐斯河上游的一小段。它是广大西北地区唯一的外流水系，也是中国唯一的注入北冰洋的河流。
额尔齐斯河的河源段喀依尔提河发源于阿尔泰山脉南麓，自东北流向西南，在铁买克处与支流库额尔齐斯河相汇后始称额尔齐斯河。这一河段河道坡降很陡，多峡谷险滩，水流汹涌。其下段哈拉通古峡谷长45公里，落差350米，蕴藏着丰富的水力资源，目前已在山口可可托海建成水电站。出峡谷山口后，河道突然向右作90°的大转弯，沿着山前地堑流向西北，进入低山丘陵区，河床迅速展宽，河曲发育，布尔津以下水面展宽到1公里以上，河床坡缓，河道曲折，主流摆动剧烈，河漫滩宽达2～4公里，汊流沙洲众多，水流平稳，清澈见底。两岸景色则截然不同：右岸是白雪皑皑的阿尔泰山群岭，山坡上覆被着浓郁的古松；右岸是准噶尔盆地那一望无际的荒漠和平缓起伏的丘陵。额尔齐斯河的大小支流共有70余条，在中国境内主要支流自东向西有库额尔齐斯河，克拉额尔齐斯河，克兰河，布尔津河，哈巴河以及毕尔勒克河等六大支流，均从右岸汇入，其中布尔津河发源于阿尔泰山的最高峰友谊峰南坡的冰川群，是额尔齐斯河的最大支流，无论长度、流域面积以及水量，皆为各支流之冠。各支流平行排列，其共同特点是上中游坡陡流急，水量丰富，沿河谷有茂盛的落叶松、元杉及广阔的山地草场，下游坡度较缓，两岸坡地的森林也很茂盛。额尔齐斯河干流的左岸却无支流汇入，因此额尔齐斯河是一个典型的梳状水系。
北疆上空的水分主要来自西风气流。西北—东南走向的阿尔泰山对阻拦西方来的水分甚为有利，因此阿尔泰山脉南坡是西北地区降水丰富的地区之一，年降水量达300～400毫米，中山区更高达600毫米以上。这些降水约有一半集中在夏季，但冬季降雪也占30％以上，地面积雪厚度可达2米，只是山势不太高，永久积雪和现代冰川分布的面积甚小。额尔齐斯河的水源也就来自阿尔泰山区的冬雪和夏雨，水量丰沛，多年平均径流总量为107.8亿立方米，仅次于伊犁河而占全疆第二位。每年4月开始融雪消冰，河水相应上涨，至5、6月份山地融雪量增多，加上降雨集中，故形成了单峰型的汛期，水量最大的月份一般出现在每年5月或6月。11月至次年3月河流结冰，封冻期长约5个月。
额尔齐斯河对发展当地的经济具有重要意义。每当夏季高水位时，自布尔津到国境长158公里的河段，可通航浅水轮船；布尔津以上稍加整治后，还可增加航道160公里左右。河中盛产各种鱼类，其中青黄鱼大者可达30～40公斤，是国内名贵鱼种之一。在河床上及支流中还盛产沙金，有“阿尔泰山七十二道沟，沟沟有黄金”的说法，支流克兰河就是有名的淘沙金的地区。此外，水丰流急的额尔齐斯河上游及各支流还蕴藏着大量的水能，据估计水力资源达270万千瓦以上。充分合理地开发利用这些自然资源，将会使中国西北边疆的阿尔泰地区的面貌发生根本改变。