Басейн Хуайхэ размешчаны на цэнтральнай раўніне - Вялікай кітайскай раўніне Чжуньюань. Ён ахоплівае правінцыі Хэнань, Аньхой, Цзянсу, Шаньдун і Хубэй. На захадзе басейн прымыкае да гор Тунбайшань і Фунюшань. На ўсходзе басейн абмежаваны Жоўтым морам, на поўдні - гарамі Дабешань, Хошань і Чжанбалін, - гарамі Ляньшань і Імэшань. Агульная плошча басейну - 270 тысяч кв км.

У водную сістэму Хуайхэ ўваходзяць некалькі соцень рэк і іх прытокі. Паміж паўночным і паўднёвым берагам Хуайхэ існуюць вядомыя адрозненні ў рэльефу і ў прыродных геаграфічных умовах. Гэтыя адрозненні і абумовілі асаблівасці дзвюх водных сістэм. Прытокі на паўночным беразе шматлікія і мелкаводныя. На паўднёвым беразе - кароткія і глыбокія прытокі. На паўночным беразе найбольш вядомыя Хунхэ, Інхэ, Вохэ, Хойхэ, Тохэ і г.д. На паўднёвым беразе - Піхэ і Шыхэ.