海河流域是中国洪、涝、旱、碱灾害严重地区之一。流域年内降雨分配极为集中,80%左右集中在6-9月份,且往往集中在几次强降雨过程,在全国各大江河中最为突出。由于流域特殊的地形(从南、西、北三方向向东倾向),历史上各河洪水均集中天津入海,河道泄流能力上大下小矛盾突出,特别是入海尾间泄量很小,因此遇稍大洪水即泛滥成灾。与此同时,降水的年际变化很大,丰水年可达800毫米以上,枯水年仅270毫米左右。流域多年平均水资源总量372亿立方米,人均占有量305立方米,为全国的1/7,是全国严重缺水区之一。一遇枯水年份,便形成旱灾。
(一)洪涝灾
汉代以前,史载洪涝灾次数不多。东汉至元代,海河流域河北省、北京市和天津市发生水灾53次。据明清史料统计,540多年中共发生水灾360次。17世纪以来,就发生19次大水灾,平均20年一次,每次大水都给人民生命财产造成巨大损失,受灾一般均在100个县以上,淹没耕地少则2000—3000万亩,多则6000-7000万亩,其中5次淹及北京,8次淹及天津。新中国成立后,1956年、1963、1996年发生大洪水,受灾损失巨大。特别是1963年8月上旬海河南系发生的洪水,暴雨中心最大7天雨量达2050mm,超过中国大陆的已有记录。这次洪水的直接损失达60多亿元(当年价格),善后救灾开支达10亿元。与此同时,平原涝灾也相当频繁。新中国成立以来,较大的涝水年有1964、1977 年,受灾面积分别为5420万亩和4457万亩。
(二)旱灾
据甲骨文记载,海河流域商代已有旱灾。其后,从西周经春秋、战国至秦朝,旱灾时有发生。汉代至元代,海河流域河北省、北京市和天津市发生旱灾71次。明清时期,从1470年至1911年,海河流域发生干旱和偏旱灾共94次,平均每百年21次。民国时期,发生流域性大旱灾2次。新中国成立后,从1949年至1985年间,海河流域受灾范围大、灾情严重的典型干旱年有1965、1972和1981年,受旱面积分别达6487万亩、6118万亩和5492万亩,成灾面积分别达3644万亩、3597万亩和3170万亩。
另外,海河流域还有盐碱灾、冰冻害、泥石流和河口风暴潮。