Miền núi Tr−ờng Sơn Bắc kéo dài suốt từ miền Tây thung lũng sông Mã đến tận các ngọn núi phía Bắc vùng thung lũng sơng Bung ngăn cách hai tỉnh Thừa Thiên - Huế và Quảng Nam bao gồm các tỉnh Thanh Hố, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế.
Đây là một miền núi thấp, cao trung bình từ 600 - 800m trên mặt biển, hẹp bề ngang và đổ dốc xuống phía đồng bằng duyên hải. Về mặt khí hậu: mùa m−a xảy ra vào mùa thu - đông từ tháng 8 đến tháng 1, trong đó m−a tháng 8 - 9 là m−a hội tụ, m−a “trắng trời trắng đất” và kéo dài liên miên hàng tuần lễ ở Huế. Về mùa nắng khơ thì “gió Lào” từ h−ớng Tây Nam đem tới từng đợt nóng khơ ghê gớm làm héo lá cây, úa cả cỏ tranh. Khu vực này mỗi năm bị hạn đến 6 tháng nên giữ cho đ−ợc n−ớc t−ới vào mùa khô, làm thuỷ lợi nhỏ trở thành rất cần thiết.
Có trên 200 sơng và suối dài từ 10km trở lên nh−ng l−u vực không lớn, chảy từ trên s−ờn Đông xuống đồng bằng (từ khu vực đá vôi Kẻ Bàng) nh− những l−ỡi dao sắc bén cắt sâu lịng sơng suối tạo nên những thung lũng ngắn, hẹp và dốc. Vào mùa m−a bão, những sông suối này tạo nên những cơn lũ rừng thật đáng sợ, lên xuống đột ngột. Chỉ riêng các tháng 9 - 10, các cơn lũ này vận chuyển một l−ợng n−ớc gần bằng tổng l−ợng n−ớc trong năm (> 90% tổng l−ợng n−ớc) cịn các tháng khác thì lại khơ kiệt.
Bắt đầu từ hữu ngạn sông Cả (gọi là sơng Lam) trở về đến dãy núi Hồnh Sơn (dãy núi khi v−ợt qua huyện Kỳ Anh (Hà Tĩnh) đâm thẳng ra biển theo h−ớng Đông - Tây).
Dãy núi Hồnh Sơn khơng cao, chỉ chiếm diện tích khoảng 1500km2, là một ranh giới
khí hậu giữa Hà Tĩnh và Quảng Bình. Mặc dù chỉ cách nhau 10km nh−ng Hà Tĩnh thuộc về khí hậu miền Bắc thì Quảng Bình đã mang rõ nét của khí hậu miền Nam. Bản thân khối Hoành Sơn cũng nhận đ−ợc một l−ợng m−a rất lớn, gần 3000mm/năm.
Miền Bắc là nơi mà núi đá vơi chiếm diện tích lớn nhất và có q trình castơ phát triển nhất, nh−ng khơng có vùng nào lại hiểm trở và điển hình nh− vùng núi đá vôi Kẻ Bàng (khu vực động Phong Nha tỉnh Quảng Bình). ở đây trên diện tích rộng chừng
10.000km2 hầu nh− không thấy một con sông hay con suối nào, dân c− rất th−a thớt.
Quá trình castơ hoạt động rất mạnh mẽ, khắp nơi chỉ thấy những phễu castơ, hố castơ, giếng castơ, những dịng sơng đang chảy trên mặt bỗng d−ng biến mất xuống một hố nh− con sơng Khê Chà Lồ từ s−ờn phía Nam đèo Mụ Giạ cao 411m chảy đến Bái Đinh. Vùng Kẻ Bàng nhận đ−ợc l−ợng m−a năm lên đến 2500 - 3000mm, nhiều nhất từ tháng 8 đến tháng 1 nh− hầu hết các vùng từ phía Nam Hà Tĩnh trở vào. L−ợng m−a thừa thãi đó chảy ngầm vào trong khối núi theo những đ−ờng nứt nẻ trong đá, hồ tan đá vơi và kht rộng khối đá bên trong tạo ra nhiều hang động ngầm.
Tồn vùng Bình - Trị - Thiên nhận đ−ợc l−ợng m−a đến 2000mm, m−a nhiều nhất vào tháng 10 - 12. Phần lớn l−ợng n−ớc m−a này chảy tuột trên các đồi núi đá phiến tạo thành một mạng l−ới sông suối dày đặc. Sông Bến Hải, sông Bồ Điền, sông Quảng Trị, sông Thác Mã, sông Bồ, sơng Hữu Trạch và sơng Tả Trạch đều có nhiều n−ớc và chảy trên địa hình dốc. Sử dụng năng l−ợng thuỷ điện khơng những có thể đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hố miền Bắc Trung bộ nói chung mà cịn giải quyết nhiều vấn đề về nơng nghiệp, đặc biệt là vấn đề lũ và hạn trầm trọng ở các đồng bằng duyên hải.