Hệ thống các sông Đông bắc Quảng Ninh tuy có l−u l−ợng nhỏ, ngắn và dốc nh−ng ảnh h−ởng trực tiếp tới các vũng - vịnh nh− Tiên Yên - Hà Cối, Bái Tử Long, Hạ Long, Cửa Lục và ở chừng mực nào đó ảnh h−ởng gián tiếp tới vịnh Lan Hạ và vụng Cô Tô.
Đổ vào vịnh Tiên Yên - Hà Cối có các sông Tín Coóng, Hà Cối, Đầm Hà, Cái X−ơng, Hà Thanh, Tiên Yên và Ba Chẽ, trong đó lớn nhất là sông Tiên Yên và Ba Chẽ, với tổng diện tích l−u vực các sông đạt 2 651 km2. L−u l−ợng trung bình của sông Hà Cối (trạm Tài Chi) đạt 7,4 m3/s và của sông Tiên Yên (trạm Bình Liêu) đạt 22,1 m3/s. L−u l−ợng phù sa (lơ lửng) của sông Tiên Yên (trạm Bình Liêu) đạt 1,69 kg/s.
Sông Tiên Yên bắt nguồn từ độ cao 1 175m, dài 82 km, chiều dài l−u vực 65 km, diện tích l−u vực 1 070 km2, độ cao trung bình của l−u vực 371m, độ dốc trung bình 28,1%, rộng trung bình 16,4m, có 7 phụ l−u chính, mật độ l−ới sông 1,34 km/km2, độ uốn khúc 2,48, l−u l−ợng lũ (tháng 6 - 10) 42,1 m3/s, modun lũ 83 l/s/km2, tổng thuỷ l−ợng mùa lũ 0,556 x 109m3 (chiếm 79,88% tổng thuỷ l−ợng năm), l−u l−ợng mùa kiệt 7,58 m3/s, tổng thủy l−ợng mùa kiệt 0,140x109m3, modun mùa kiệt 15,5l/s/km2, tổng thủy l−ợng năm 0,696x109m3, tổng l−ợng bùn cát lơ lửng 0,052 x 106 tấn hàng năm (trạm Bình Liêu).
Sông Ba Chẽ đổ vào phần tây nam vịnh Tiên Yên - Hà Cối, cùng với 2 sông nhỏ Đồng Mỏ và Mông D−ơng đổ vào vịnh Bái Tử Long qua lạch Cửa Ông. Hai sông nhỏ này không đáng kể với tổng diện tích l−u vực chỉ đạt 151 km2. Về mùa lũ (tháng 6 - 10), ảnh h−ởng của các sông này tới vịnh Bái Tử Long cũng không lớn, chế độ triều ở Cửa Ông vẫn thống trị.
Các sông đổ vào vụng Cửa Lục và vịnh Hạ Long gồm sông Trới, sông man và sông Diên Vọng với tổng diện tích l−u vực 533 km2, trong đó lớn nhất là sông Diên Vọng với tổng thủy l−ợng năm đạt 0,092 x 109m3 và tổng tải l−ợng phù sa 0,0125 x 106 tấn. Sông Yên Lập đổ vào phía tây vịnh Hạ Long cũng là sông nhỏ,
chiều dài 32 km, diện tích l−u vực 182 km2 với tổng thuỷ l−ợng năm đạt 0,088 x 109m3 và tổng tải l−ợng 0,008 x 106 tấn.
Trong số các vũng - vịnh ven bờ đông bắc Việt Nam, vịnh Tiên Yên - Hà Cối và Cửa Lục chịu ảnh h−ởng nhiều nhất của chế độ thuỷ văn lục địa theo mùa. Trên thực tế, các vùng cửa sông hình phễu cũng phát triển ở các vịnh này. Chịu ảnh h−ởng ít nhất của n−ớc lục địa là vụng Cô Tô và vịnh Lan Hạ (Cát Bà).
- Hải văn
Các vũng - vịnh ven bờ Đông bắc Việt Nam chịu ảnh h−ởng chung của chế chế độ hải văn vùng bờ biển Quảng Ninh - Thanh Hóa. Độ cao sóng trung bình năm đạt 0,78m, độ cao sóng lớn nhất các tháng trong khoảng 2,2 - 4,9m (Nguyễn Văn Viết, 1985). H−ớng sóng hợp với tr−ờng gió hoạt động theo mùa. Độ cao sóng trung bình các h−ớng đông bắc về mùa đông và nam, tây nam về mùa hè th−ờng lớn hơn các h−ớng khác nh−ng độ cao sóng lớn nhất có h−ớng nam và đông nam về mùa hè. Do có đảo chắn, sóng trong các vịnh Tiên Yên - Hà Cối, Bái Tử Long, Hạ Long hay Cửa Lục không lớn, không quá 1,5m. Ngay
cả vụng Cô Tô hay vịnh Lan Hạ, độ cao sóng lớn nhất cũng chỉ vào khoảng 2,0 - 2,5m do ảnh h−ởng của địa hình bờ và đáy.
Khác với sóng, dòng chảy trong các vịnh Tiên Yên - Hà Cối, Bái Tử Long, Hạ Long và Cửa Lục khá lớn do kết hợp giữa dòng chảy sông và dòng triều, đặc biệt khi triều rút, tốc độ dòng chảy có thể tới 1,3 m/s ở Cửa Lục, 0,9 m/s ở vịnh Bái Tử Long, Cửa Vạn, Cửa Mô. Trong điều kiện hải văn bình th−ờng, tốc độ dòng chảy tầng mặt trong vịnh Bái Tử Long cũng đạt tới 0,6 m/s lúc triều rút.
Thủy triều là yếu tố động lực biển thống trị ở khu vực với độ lớn triều lớn nhất n−ớc ta, cực đại trên 4m. Mực n−ớc lớn nhất 4,2m và trung bình 2,06m ở Hòn Gai, t−ơng tự 3,6m và 1,8m ở Hòn Dấu. Độ lớn triều và tính thuần nhất của thủy triều giảm dần về phía nam: nhật triều đều từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa, nhật triều không đều từ Thanh Hóa tới Quảng Trị, v.v.
Theo dự báo (Phạm Văn Ninh và nnk, 1991) và số liệu quan trắc tại các trạm khí t−ợng - thuỷ văn ven bờ, n−ớc dâng trong bão tại khu vực này không lớn (lớn nhất ở giữa bờ tây Vịnh Bắc Bộ, 3m, t−ơng ứng với vùng bờ biển Thanh Hóa - Hà Tĩnh), cực đại d−ới 1,5m. Trong thời gian 1966 - 1996, độ cao n−ớc dâng trong bão tại vùng bờ biển Hải Phòng trong khoảng 0,24 - 1,94m. Theo quy luật, độ cao n−ớ dâng đồng thời ở vùng bờ biển Quảng Ninh nhỏ hơn. Các hiện t−ợng thuỷ văn bất th−ờng liên quan tới vũng - vịnh không gây ảnh h−ởng lớn về kinh tế - xã hội nh− những vùng khác do sông ngắn và dốc đã hạn chế nhiễm mặn về mùa khô, không gây ngập lụt, thoát lũ nhanh về mùa m−a, đảo chắn và đảo trong vịnh đã hạn chế đáng kể tác động của sóng lớn, v.v.