径流量
金沙江降雨径流主要来源于石鼓以下及其支流雅砻江。因玉树巴塘河口—石鼓区间属于横断山区，流域狭窄，而且又位于金沙江纵向河谷少雨区，降水量在600毫米以下，特别是玉树巴塘河口至奔子栏段的年平均降水仅在500毫米以下，径流深小于250毫米，两岸无较大支流汇入，因此金沙江上段区间径流约只占27%。石鼓以上多年平均年径流量为424亿立方米，石鼓站多年平均流量1343立方米/秒；在中段由于降水量增大，又有最大支流雅砻江汇入，河川径流倍增，龙街多年平均流量为3760立方米/秒，至屏山站多年平均流量达4610立方米/秒。多年平均年径流量攀枝花为572亿立方米，支流雅砻江小得石为524亿立方米，两者几乎相当。屏山站多年平均年径流量为1428亿立方米，约占长江宜昌以上总径流量的1/3。
金沙江实测年最大径流量：屏山站为1952亿立方米（1954年），攀枝花站为699亿立方米（1966年），石鼓站为546亿立方米（1964年）。实测年最小径流量：屏山站1065亿立方米（1942年），攀枝花站429亿立方米，石鼓站29亿立方米（1959年）。
金沙江的径流和降雨都集中在汛期6～10月，屏山、攀枝花、石鼓、小得石等站6～10月径流量均约占全年径流总量的75%左右，7～9月更为集中，上述各站7～9月径流量占全年的55%左右。
洪水
金沙江洪水是由融雪（冰）洪水和暴雨洪水形成，以暴雨洪水为主。暴雨主要产生在北纬28度以南的干流奔子栏至雅砻江泸宁一线以南和安宁河以东地区。洪水一般发生在6月下旬至10月中旬，尤以7～9月最为集中。由于流域面积大，降雨历时一般较长，汛期6～10月，平均每月雨日可达20天左右，造成洪水连续多峰，汛期6～10月水量占全年水量的74%～81%，其中7～9月占全年水量的53%～61%，最大月（上段出现在7、8月，中下段出现在8、9月）水量占年水量的19%～22%，约占汛期水量1/4以上。最大洪峰上段多出现在7月或8月，中下段多发生在8月或9月。一次洪水持续时间最短的约10天左右，最长的达30天左右，多年平均15天洪量约占60天洪量的1/3，60天洪量超过汛期洪量的一半。
金沙江干流金江街以下调查历史洪水均以1924年为最大，重现期相当于60～120年一遇，屏山站推算最大洪峰流量达36900立方米/秒，巧家站为32700立方米/秒，攀枝花站为17500立方米/秒。
枯水 金沙江的枯水期从11月至次年5月，枯季径流量约占年径流总量的25%（屏山站），最枯的2～4月仅占年径流总量的7%左右。枯季径流变化平缓，较为稳定。枯季径流量多年平均值占年水量比例，金沙江下段大于上段。上下段月流量分配不同，下段各站以3月最小，而上段则以2月最小。
根据实测资料，近60年来以1942年、1959年最枯。屏山站1942年11月至1943年5月径流总量为288亿立方米1959年11月至1960年5月径流总量为296亿立方米，分别相当于多年平均枯季径流总量363亿立方米的79%和82%。屏山站实测最小流量为1060立方米/秒（1982年3月22日、1943年3月14日），巧家站为820立方米/秒（1969年6月2日），攀枝花站为409立方米/秒（1984年3月15日），石鼓站为310立方米/秒（1960年1月30日），小得石站为354立方米/秒（1985年3月22日）。
泥沙
金沙江是长江泥沙的主要来源之一。屏山站多年平均年输沙量为2.55亿吨，约为宜昌站多年平均年输沙量5.21亿吨（1950～1989年）的48%，少数年份所占比重更大。如1974年，屏山站年输沙量达5.01亿吨，占宜昌6.76亿吨的74.2%，占长江大通站年平均输沙量的近一半。因此控制金沙江的洪水和泥沙，对三峡水库长期运用具有十分重要的意义。
从河段上看，金沙江巴塘以上河段，河流泥沙主要来自高山寒冻风化物和谷坡的崩塌、滑坡作用的产物，多年平均年输沙量仅为1310万吨，含沙量为0.535千克/立方米。巴塘至石鼓河段河流泥沙主要来自高中山的陡坡部分，石鼓站年输沙量增加到3600万吨。雅砻江口至屏山河段是金沙江流域主要产沙区，含沙量呈沿程递增的趋势，攀枝花站多年平均含沙量为0.761千克/立方米，巧家站为1.34千克/立方米，屏山站达1.71千克/立方米。金沙江在此河段内接纳了云贵高原中部和四川西南部的一些多沙支流，如龙川江、小江、牛栏江等。攀枝花站以上入烟稀少，基本属于自然侵蚀，含沙量低于长江上游平均值；攀枝花站以下至屏山区间，由于岩层破碎，表土疏松，泥石流发育，含沙量沿程急剧增加。
金沙江输沙量主要集中在汛期6～10月，约占全年沙量的96%左右，年沙量约80%集中在7～9月。泥沙年内分配比径流分配更为集中，最大输沙月，上游一般为7月，下游一般为8月。各支流5～10月径流量占全年的百分比为73.2%～88.7%，而输沙量则占全年的90.2%～99.8%。
泥石流
金沙江由于谷深坡陡、断裂发育、岩层破碎、地面松散固体物质多，崩塌、滑坡、泻溜极为常见。历史上常发生崩坍堵江现象：1880年巧家县石膏地垮山，崩塌体堵塞金沙江形成断流；1935年会理县鲁车山崩，金沙江中形成高50米的堤坝，江水断流三日，可涉足而过；1965年禄劝县普福山崩，崩塌体达4.5亿立方米。金沙江两岸滑坡更为普遍，据统计，巧家县大于30万立方米的滑坡体有52处，老河口至巧家60公里河段内有40多条泥石流沟。金沙江右岸支流小江流域是中国暴雨型泥石流集中发育的地区之一。小江流域断裂活动频繁，新构造运动强烈，是地震多发地。小江流域面积为3120平方公里，而输沙量达611万吨，占屏山站的2.5%；含沙量高达5.01千克/立方米，是金沙江支流中含沙量最大记录。
