華北區華北區麵積143．4萬平方千米，主要包括黃河中下遊、海灤河及淮河流域，屬亞濕潤—亞幹旱氣候區。華北區冬季在蒙古高壓控製之下，盛行極地和變性極地大陸氣團的西北氣流，寒冷而幹燥；春季氣旋活動頻繁，降水較冬季增加，但初夏較為幹旱且多幹熱風天氣；夏季在大陸低壓和太平洋副熱帶高壓的影響下，熱帶海洋氣團攜帶較豐沛的水汽抵達本區，是一年中降水最多的季節，並多暴雨，河流進入汛期；秋季極地大陸性氣團來臨，很快就重建冬季的環流形勢。華北區連續最大4個月的降水量，可占年降水量的80％以上，降水和徑流的離差係數Cv值，分別高達0．3和0．8。水量平衡要素的年內和年際變化都很劇烈，是本區水文氣候的重要特點。華北區上空的水汽主要由其南界輸入，年均水汽總輸入量為2550毫米，其中的19．6％形成降水PI，80．4％為過境水汽；全年蒸發量為433．5毫米，其中9．8％形成降水PE重返地麵，90．2％隨氣流輸往境外；全年降水量543．5毫米，其中的92．2％是由境外輸入的水汽形成，區內蒸發形成的降水隻占7．8％；全年降水量的20．2％形成徑流，由海河、灤河等水係注入渤海，完成全年的水循環和水量平衡。華北區的內循環係數KE較大，水文內循環對降水的貢獻僅次於東北區，比其他各區都大，表明內循環較為活躍。但外循環係數KI僅稍高於西北區，外循環不活躍。
東北區東北區麵積124．6萬平方千米，是我國平均緯度最高的地區，主要包括鬆花江和遼河流域，除大興安嶺以西的地區外，屬於亞濕潤氣候區。東北區的西、北、東三麵被大興安嶺、小興安嶺和長白山所環抱，中部平原向南敞開，是一個三麵環山麵向渤海的口袋地形。冬季本區在西北氣流的控製之下，天氣晴燥，降水較少。夏季東南季風攜帶較為豐沛的水汽進入口袋地形，降水較多，山脈的迎風坡的降水量可達1000～1200毫米。東北區上空的水汽主要由其西和南部的邊界輸入，西部邊界輸入的水汽占70％，南部邊界占30％。全年水汽的輸入總量為，2252．9毫米，其中有22．5％形成降水，77．5％為過境水汽輸出境外；全年總蒸發量431．6毫米，其中11．3％在區內形成降水重返地麵，88．7％隨氣流輸出境外；在全年總降水量556．2毫米中，有91．2％是由境外輸入的水汽形成，8．8％是區內蒸發的水汽形成；在降水量中有24．5％形成徑流，主要通過鬆花江、黑龍江注入鄂霍次克海和經遼河彙入渤海。東北區的水文內循環係數KE僅小於長江區，占第二位，說明其水文內循環比較活躍，對降水的貢獻較大。而水文外循環係數KI較小，僅略大於華北區和西北區，表明本區的水文外循環不活躍。
西北區西北區麵積343．7萬平方千米，位於歐亞大陸腹地，主要包括西北內陸諸河，屬典型大陸性氣候，除新疆北部的部分地區為半幹旱區外，均屬幹旱和極幹旱區。西北區的上空常年盛行西風急流，冬季在蒙古高壓控製之下，氣候幹冷；夏季主要受熱低壓控製，偶有對流性降水；春秋為過渡季節，高、低壓係統互有消長，天氣多變。西北區地域遼闊，水汽來源方向有所不同。新疆北部主要是由西風環流攜帶大西洋和北冰洋的水汽進入；新疆南部地區主要由副熱帶急流的偏西和偏西南氣流，攜帶阿拉伯海水汽經中亞北上越過帕米爾高原進入；東部地區主要由西南季風攜帶孟加拉灣水汽，沿橫斷山脈和青藏高原東部進入。西北區全年水汽輸入總量為1061．9毫米，隻有14．4％形成降水PI，其餘85．6％為穿越本區的過境水；年總蒸發量為133．6毫米，僅有7．2％重新形成降水PE，另外92．8％隨氣流輸出境外；年總降水量為164．6毫米，其中有92．8％是由境外輸入的水汽所形成，7．2％是由當地的蒸發水汽所形成。總降水量中除0．1％左右經額爾齊斯河與伊犁河輸出國境外，其餘的99．9％消耗於蒸發。西北區的水文外、內循環係數KI和KE為全國最小，水汽的年輸入量和輸出量幾近相等，淨輸入量極小，因此出境徑流非常小，表明其水文的內、外循環都不活躍。