La red hidrográfica de Bizkaia es moderadamente densa y está relativamente jerarquizada. Salvo algunos sectores meridionales, la mayor parte del territorio se articula dentro de la vertiente cantábrica, configurando una serie de cuencas individuales que desaguan directamente al Cantábrico, siendo el Ibaizabal el colector principal. En general, estos ríos adoptan un dispositivo meridiano cortando transversalmente las morfoestructuras que articulan el arco plegado vasco. El relieve, las altas precipitaciones y la energía del terreno dan lugar a valores muy altos de energía hidráulica, los cuales, asociados a la poca capacidad espacial de las cuencas, originan una importante erosión vertical, modelando valles profundos y encajados que tienen un típico perfil en V. Estos ríos poseen módulos elevados debido a las altas precipitaciones que recibe el territorio, lo que determina una buena alimentación anual, bajo un régimen claramente pluvial. Todos estos cursos sitúan su nivel de base en el mar Cantábrico, viéndose obligados a salvar importantes desniveles en cortos tramos, lo que determina una elevada agresividad erosiva potencial, tanto en sus cabeceras, donde los procesos de erosión remontante son intensos, como a lo largo de sus cauces, donde las capturas y las incisiones son frecuentes. El clima, en lo que se refiere a la cuantía y distribución de las precipitaciones es, sin duda, uno de los principales factores que influyen en la escorrentía fluvial. La escasa distancia entre las cadenas montañosas de la divisoria y el litoral, unido al elevado índice de escorrentía anual, -que para Bizkaia se sitúa por encima de los 20 l/s/km²-, hace que el poder erosivo de estos ríos sea muy acentuado.
Tiene una longitud de cauce principal de 58 km y una cuenca de 475, 7 km², configurando una de las principales arterias fluviales de Bizkaia. El nacimiento de este río se produce a partir de la unión de una serie de arroyos que drenan las laderas de Udalaitz y Anboto, confluyendo todos ellos en Apatamonasterio (Atxondo), donde configuran ya el río Ibaizabal. Este río atraviesa Bizkaia de E. a OE., presentando un típico trazado SE-NO, discurriendo adaptado a las estructuras que articulan el Sinclinorio de Bizkaia. Las particulares condiciones tectónicas y la existencia de una serie de litologías de escasa resistencia -flysch, margas-, ha determinado el modelado de un amplio valle, poco accidentado y colmatado por sedimentos aluviales. En Elorrio, el fondo de valle oscila en torno a los 200 metros, discurriendo suavemente con una pendiente longitudinal muy escasa. A lo largo de su trazado recibe los aportes hídricos que proceden del Macizo de Oiz (Arroyos de Berriz y Orobio) y del Bizkargi (Larrea), que, juntamente con el Gaztelumendi y Berriaga, conforman el límite septentrional de su cuenca. Por su margen izquierda recoge las aguas procedentes de las laderas del Anboto, Urkiola y Gorbea. En Durango recibe al Mañaria y un poco antes, al Mendiola y Arrazola, engrosando considerablemente su caudal. Aguas abajo de Euba el río dibuja una serie de meandros más o menos amplios, al mismo tiempo que recibe los aportes del Arratia (con su afluente el Indusi), el cual drena el macizo de Gorbea. Tras rebasar Galdakao, ya en las proximidades de Basauri, el Ibaizabal funde sus aguas con el Nerbion, formando a partir de ahí un amplio estuario donde se sitúan los principales núcleos urbanos de Bizkaia.
Tiene una longitud de 51 km y una cuenca de más de 550 km², distribuidos entre los territorios de Alava y Bizkaia. El río Nerbion nace a unos 900 m de altura en la Sierra de Orduña, que no es sino un diapiro parcialmente desmantelado por la erosión. Los bordes de este diapiro se identifican con una serie de cuestas cuyo frente determina el desarrollo de un importante salto vertical de varias decenas de metros (garganta de Delika), penetrando ya en tierras vizcaínas, donde recibe diversos aportes entre los que podemos destacar el Izoria. De nuevo en tierras alavesas, el Nerbion ve engrosado su caudal por los aportes del Lendoño que, desde sierra Salvada, discurre encajado en las calizas cretácicas. Tras rebasar el núcleo alavés de Amurrio, el río circula a alturas inferiores a los 200 metros recibiendo diversos aportes hídricos. Lentamente, el río adopta un trazado NE, cortando transversalmente los pliegues que articulan el anticlinorio de Bizkaia, lo que determina el modelado de un valle de aspecto arrosariado que se estrecha al atravesar las barras calizas que arman los anticlinales y se ensancha considerablemente cuando inscribe su cauce sobre los sinclinales. Aguas abajo de Llodio, en el término de Areta, recibe los aportes del Altube (drena la vertiente occidental del Gorbea y la zona de Altube), incrementando considerablemente su caudal. Ya en territorio vizcaino, el río discurre plácidamente hasta Miravalles donde recoge las aguas del Zeberio. A partir de este punto el río se vuelve meandriforme, aunque posteriormente recupera su aspecto normal, atraviesa Arrigorriaga y ya en Ariz se une al Ibaizabal. En la localidad de Etxabarri, el sistema Nerbion-Ibaizabal dibuja dos amplios meandros flanqueados por terrazas aluviales, convirtiéndose posteriormente en un estuario del tipo ría. Este último tramo puede definirse como un valle fluvial invadido por el mar durante el Holoceno, llegando la influencia marina hasta el Arenal y la isla de San Cristóbal (más de 15 km). Este estuario está parcialmente colmatado por aportes sedimentarios (más de 100 metros en algunos puntos), destacando la formación de amplias playas y de la barra de Portugalete que cerraba la salida de la ría y dificultaba seriamente la navegación.
Nace en el valle de Mena (Burgos), penetrando en Bizkaia a través de la Comarca de las Encartaciones desaguando directamente en la ría tras un recorrido de 59,9 km (su cuenca se sitúa en 563,5 km²). Atraviesa Balmaseda y Sodupe recibiendo diversos aportes entre los que destaca el Herrerías (nace en la Sierra de Garobel), que con sus afluentes Llantero e Izalde incrementan considerablemente el caudal del Kadagua. Su curso medio se encaja al incidir las estribaciones más occidentales del anticlinorio vizcaino, aislando, al E. al Ganekogorta y al oeste al Eretza. Aguas abajo de Irauregi el río cambia de dirección adaptándose a la estructura, desembocando en la ría a la altura de Baracaldo.
Tiene una longitud de algo más de 13 km y una cuenca que oscila en torno a los 67, 3 km². Es un curso de dimensiones modestas que nace en los montes de Triano discurriendo en dirección SO-NE, hasta desembocar en la ría de Bilbao entre las localidades de Baracaldo y Sestao.
Ambos vierten sus aguas en la margen derecha de la ría. El Gobelas nace en los montes de Urduliz discurriendo consecuente con la estructura hasta Berango, donde cambia de dirección describiendo un recodo que le permite adoptar una clara orientación N-S y desaguar en la ría por Las Arenas. Tiene una longitud de 8 km y una cuenca de 45 km². El Asua se forma a partir de la confluencia de una serie de arroyos que drenan los relieves de Berriaga y Gaztelumendi. Su cauce se dispone adaptado a la estructura desarrollando un amplio valle de escasa pendiente. Tiene una longitud de 15 km, atravesando las localidades de Derio, Asua y Erandio, en cuyo término (frente a Arakaldo), desemboca. En conjunto su cuenca oscila en torno a los 74, 3 km².
Todos ellos se sitúan en el extremo occidental de Bizkaia. El primero nace en la comarca de Las Encartaciones, atravesandola en sentido S-N. Cerca de Sopuerta recibe los aportes del Goritza y ya en Muzkiz se convierte en una pequeña ría estuario. El Mayor, a pesar de su nombre, es una modesta corriente que atraviesa el enclave de Trucios por su mitad oriental y, tras un pequeño trecho por Bizkaia, se introduce en Cantabria por Agüera, localidad que da nombre al río a partir de ese punto. Mayor entidad tiene el Karranza, el cual presenta una cuenca de 121,7 km² y una longitud del cauce principal de 19 km. Nace en los Montes de Ordunte y tras drenar la cubeta de Karranza abandona el territorio vizcaino dibujando una estrecha garganta que le permite penetrar en Cantabria tributando sus aguas al río Ason. Otro río de escaso interés es el Calera (atraviesa Lanestosa y tras cortar los relieves calcáreos de El Moro penetra en Cantabria).
La cuenca del Butron articula la comarca de Mungia, constituyendo un pequeño colector de 33 km de longitud, drenando una zona de 176 km². Su curso alto lo forman un gran número de arroyos procedentes del Bizkargi, Gaztelumendi y Sollube. Aguas abajo de Mungia (recibe al Jata) se vuelve meandriforme cambiando varias veces su dirección hasta desembocar en la ría de Plentzia. El Oka constituye una cuenca de 132,1 km², siendo la longitud del cauce principal de 17,5 km. Nace en Ibarruri atravesando, al menos en parte, el Oiz y el Bizkargi, donde engrosa considerablemente su caudal. El río presenta una dirección dominante S-N, drenando la comarca de la Busturia hasta desembocar en la ría de Gernika-Mundaka (el principal aporte hídrico que recibe es el Golako), donde dibuja un amplio estuario.
Se forman en la vertiente septentrional del Oiz orientando su cauce en dirección SO-NE, lo que determina que ambos cursos incidan transversalmente los relieves que articulan el Anticlinal N. de Bizkaia. Dibujan sendos ríos de 19 y 25 km, modelando unas cuencas de 81, 8 y 106,3 km², respectivamente. El Artibai recibe aportes del Urko, el cual desarrolla parte de su cuenca en territorio guipuzcoano, penetrando en Bizkaia y vertiendo sus aguas al curso principal a la altura de Markina. Aguas abajo el río es meandriforme terminando en una ría (Ondarroa).
JEF