系统水文学是借助于系统理论及方法来研究流域、河段或区域水文过程的学科。

将流域、河段或区域作为一个水文系统，用系统方法研究其输入、输出和系统运转间的关系，并建立相应的数学模型。在建立数学模型时，根据其水文系统蓄泄的线性或非线性关系，分为线性水文系统和非线性水文系统。