Mùa kiệt trên lƣu vực sông Hồng từ cuối tháng XI tới tháng V, tháng XI là tháng chuyển tiếp mùa lũ sang kiệt. Dòng chảy bắt đầu giảm từ tháng X và giảm nhanh vào tháng XII đến tháng IV, đạt nhỏ nhất vào tháng II, III trên dòng chính và các sông nhánh lớn. Tháng IV, V do có mƣa dông, lƣợng dòng chảy bắt đầu tăng. Trong các tháng mùa kiệt lƣợng mƣa chiếm 20 - 25% lƣợng mƣa năm, nhƣng tập trung chủ yếu vào tháng XI, IV, V từ tháng XII tới tháng II mƣa nhỏ, thời tiết khô hanh, cuối tháng III có mƣa phùn. Từ tháng XII tới tháng III dòng chảy trong sông chủ yếu là do nƣớc ngầm cung cấp. Lƣợng dòng chảy mùa kiệt chỉ chiếm 20% tổng lƣợng dòng chảy năm. Trên sông Hồng ba tháng kiệt nhất là tháng I, II và III có tổng lƣợng dòng chảy chiếm trên dƣới 10% tổng lƣợng dòng chảy năm. Tại Sơn Tây: 9,75% ; tại Hà Nội: 10,06%. Tháng có dòng chảy nhỏ nhất là tháng II với tổng lƣợng dòng chảy chiếm khoảng trên 2,9 - 3% tổng lƣợng dòng chảy năm, tại Hà
Nội là 2,99%; tại Sơn Tây là 2,94%. Trên sông Đuống ba tháng có dòng chảy kiệt nhất là các tháng II, III và IV, tại Thƣợng Cát là 8,24%. Tháng có dòng chảy nhỏ
nhất là tháng IV với moduyn đạt trung bình 7,64l/skm2 tại Hoà Bình trên sông Đà;
4,85l/skm2 tại Yên Bái trên sông Thao; 9,7l/skm2 trên sông Lô tại Phù Ninh;
6,78l/skm2 tại Sơn Tây trên sông Hồng. Trên sông Thái Bình, sông Lục Nam có
moduyn dòng chảy trung bình tháng kiệt nhất chỉ đạt 2,4l/s.km2. Tháng có dòng
chảy nhỏ nhất trong tháng kiệt nhất chỉ đạt 4,6l/s.km2 tại Hoà Bình trên sông Đà,
2,9l/skm2 tại Yên Bái trên sông Thao; 5,4l/s.km2 trên sông Lô tại Phù Ninh,
4,4l/skm2 tại Sơn Tây trên sông Hồng.
Dòng chảy mùa kiệt phụ thuộc vào lƣợng ẩm của lƣu vực và trƣớc hết là mƣa sau đó đến các yếu tố nhƣ khác nhƣ diện tích lƣu vực, thảm phủ thực vật các yếu tố về địa chất thổ nhƣỡng địa hình. Nói tóm lại dòng chảy mùa kiệt phụ thuộc vào đặc tính trữ nƣớc và điều tiết nƣớc của lƣu vực. Nƣớc ngầm là nguồn cung cấp quan trọng cho dòng chảy mùa kiệt; Dòng chảy mùa kiệt chủ yếu đƣợc nuôi dƣỡng bằng lƣợng nƣớc ngầm trong lƣu vực và một phần nhỏ lƣợng nƣớc mƣa do gió mùa đông bắc hoặc front cực đới đem lại
Hệ thống sông Hồng có lƣợng nƣớc giàu phong phú, đứng hàng thứ 2 so với sông suối toàn quốc. Với nguồn nƣớc mặt với trữ lƣợng lớn nhƣ đã nêu hoàn toàn có khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác để phục vụ cho cuộc sống sinh hoạt của nhân dân trong khu vực, tuy nhiên do ảnh hƣởng của các yếu tố tự nhiên khác có liên quan, nên chỉ có thể khai thác nguồn nƣớc mặt tại một số vị trí có điều kiện thuận lợi. Chế độ dòng chảy sông ngòi tồn tại tính chu kì tạo thành các pha dòng chảy do các đặc trƣng thủy văn chịu sự chi phối bởi các quy luật của đặc trƣng khí hậu, của sự vận động trái đất quay quanh mặt trời và các hoạt động khác trong vũ trụ. Tỷ lệ phân phối dòng chảy năm nhƣ đã nêu ở trên cho thấy sự tập trung dòng chảy quá mức vào các tháng trong mùa lũ và sự thiếu hụt quá lớn dòng chảy trong các tháng mùa khô. Đó cũng chính là một trong những nguyên nhân gây ra hạn hán trong khu vực đồng bằng sông Hồng.