Theo trục chủ đạo là sông Thu Bồn, từ ngã ba Giao Thủy– nơi hợp lưu của hai dòng sông chính là Thu Bồn và Vu Gia– sông tiếp tục chảy về hướng Đông 3 km đến làng Vân Ly (thuộc xã Điện Quang– huyện Điện Bàn) thì tách làm đôi; một nhánh chảy về phía Nam, đổ xuống ngã Chiêm Sơn, Trà Kiệu (huyện Duy Xuyên), một nhánh chảy về phía Đông qua Bắc Kỳ Lam. Hai dòng chảy chính của sông Thu Bồn lại hợp lưu tại Bến Giá, tạo thành khu Gò Nổi trù phú. Dòng chính của sông Thu Bồn đi về xuôi khoảng 14 km thì một chi lưu chảy ra phía Bắc, làm thành đường thủy quan trọng nối sông Thu Bồn với sông Hàn (Đà Nẵng). Phần hạ lưu của sông Thu Bồn bắt đầu từ Bến Giá chảy qua cầu Câu Lâu tới Cửa Đại dài 16 km. Ngày xưa, đoạn sông này có tên là sông Chợ Củi, tên chữ là “Sài Thị Giang”. Trước khi đổ ra biển qua Cửa Đại, đoạn cuối của sông Thu Bồn do sự tác động của thủy triều và phù sa bồi lấp, đã phân thành nhiều nhánh phụ, tách ra rồi nhập lại.
Đoạn sông Thu Bồn chảy qua Hội An được gọi là sông Cái hoặc sông Hội An, với chiều dài qua địa phận thành phố là 8,5 km, chiều rộng từ 120m – 240m, diện tích lưu vực 3.510km2. Một nhánh nhỏ của sông Hội An tách dòng lượn sát vào Phố Hội thường gọi là sông Hoài.
Hạ lưu Sông Thu Bồn đổ ra Cửa Đại- Hội An, phía xa là Cù Lao Chàm
Ngoài các nguồn theo trục ngang nói trên, còn có trục dọc là sông Trường Giang và sông Cổ Cò. Trường Giang– theo địa danh Hán Việt có nghĩa là “sông dài” nhưng thực ra chiều dài của sông nối từ sông Thu Bồn ở xã Duy Thành (thuộc huyện Duy Xuyên, cách Cửa Đại khoảng 5 km) đến cửa An Hòa (thuộc huyện Núi Thành) chỉ không đầy 60 km. Đây là sông không có đầu nguồn, chạy song song bờ biển, được ngăn cách với biển bởi dải cồn cát rộng lớn. Ngày xưa, khi chưa có đường bộ thì con sông Trường Giang là đường giao thông thủy nội địa rất quan trọng nối Bến Ván, cửa An Hòa (huyện Núi Thành), Tam Kỳ, Chợ Được (huyện Thăng Bình), Trà Nhiêu (huyện Duy Xuyên) với Hội An và Đà Nẵng.
Còn một dòng sông theo trục dọc khác chạy theo ven biển là sông Cổ Cò (tên chữ là Lộ Cảnh Giang). Đoạn sông Cổ Cò chảy qua Hội An gọi là sông Đế Võng, chiều dài 7km, chiều rộng từ 80m-100m. Sông Cổ Cò từng là con đường giao thương nối thông Cửa Hàn- Đà Nẵng với Cửa Đại- Hội An và nối đầm Trà Quế với đầm Trà Nhiêu. Nhiều tài liệu cũ mô tả trong thời kỳ hưng thịnh của thương cảng Hội An (thế kỷ XVI-XVIII), trên con sông Cổ Cò luôn tấp nập tàu bè ngược xuôi của thương gia các nước đến trao đổi, mua bán hàng hóa với xứ Đàng Trong của Đại Việt. Dọc hai bên bờ sông mọc lên nhiều thương điếm, nhiều điểm giao dịch thương mại lớn. Cuối thế kỷ XIX, sông Cổ Cò dần dần bị cát bồi lấp, những tàu buôn trọng tải lớn không thể thông thương được. Trong bản đồ do người Pháp vẽ năm 1893 con sông này chỉ còn là những dải chấm nhỏ. Ngày nay, sau hơn một thế kỷ, dấu vết của dòng sông chỉ còn lưu lại dưới dạng những đầm, hồ, những bàu nước cạn, vài đoạn sông ngắn xen kẽ với các xóm làng.
Các nguồn sông Thu Bồn, Vu Gia, Trường Giang, Đế Võng hợp lưu với nhau trước khi đổ ra biển Đông qua Cửa Đại (Đại Chiêm Hải Khẩu). Nhờ những dòng sông này, từ Hội An ngược nguồn Thu Bồn lên các huyện Điện Bàn, Duy Xuyên, Quế Sơn, Đại Lộc...hay xuôi dòng Trường Giang vào Thăng Bình, Tam Kỳ, Chu Lai…
Lưu lượng nước bình quân của sông Hội An (hạ lưu sông Thu Bồn) là 232m3/giây, lưu lượng lũ bình quân 5.430m3, lưu lượng kiệt từ 40 – 60m3/giây. Mực nước lũ tại sông Hội An bình quân +2,48m, năm Bính Thìn (ngày 10-11-1964) mực nước lũ sông Hội An lên đến +3,40m, năm 1998: +2,99m, năm 1999: +3,21m.
Chế độ mực nước sông Thu Bồn, Trường Giang, Đế Võng phụ thuộc vào chế độ thủy triều lên xuống ngày hai lần (bán nhật triều); giữa kỳ nước cường và nước kém biên độ triều chênh lệch không đáng kể (triều max= 1,4m, triều min= 0,00m), biên độ dao động của thủy triều trung bình 0,06m. Về mùa khô, do nước sông xuống thấp, nước biển thâm nhập sâu vào lục địa gây nên độ nhiễm mặn (trung bình 12%).