北德維納河流主要的補給水源是

北德維納河流域地處俄羅斯平原北部。冬季，受西方海洋氣團的強烈影響，1月的平均氣温自西向東降低，最低達到－20℃左右。温暖時節的7月，氣温由南向北降低：從草原區的20-22℃到苔原區南面的10℃。

最大降水在7、8月。年降水量300毫米左右。北德維納河的最大徑流模數達0.001立方米/(s·平方千米）。

融雪是北德維納河補給的主要來源。春季漲水開始於4月末，而且很快自上向下推進，經過10-15天，水位升高到平水位以上8-10米。