流域廣闊,各地氣候條件不一,因而河流各段的水文特征具有一定差異.上游河段緯度稍高,以春季融雪和雨水補(bǔ)給為主,4月出現(xiàn)全年最高水位,6月因降水增多,出現(xiàn)次高水位,洪水期3～7月,12月為枯水期.年平均流量 2900 立方米/秒 .冬季封凍 ,含沙量少.中游年平均流量 5800 立方米/秒,8月為洪水期,6 月出現(xiàn)最高水位,12 月為枯水期.由于西岸流經(jīng)半干旱地區(qū)支流的匯入,河流含沙量增大 .下游自俄亥俄河匯入后 ,水量大增 ,年平均 徑流量達(dá)1.34 萬(wàn)立方米/秒,6 月為洪水期 ,4 月出現(xiàn)最高水位,10月為枯水期,含沙量大.干流右岸以密蘇里河為首,長(zhǎng)度大、水量小、季節(jié)變化明顯；左岸以俄亥俄河為首,長(zhǎng)度小、水量大、季節(jié)變化緩和.流域內(nèi)大部分為平原,為美國(guó)中南部提供了豐富的灌溉水源和工業(yè)、生活用水.但中下游河段因比降小、河漫灘廣闊,過(guò)去每當(dāng)春夏,河水暴漲,中游以下沿河低地極易泛濫成災(zāi),有美洲尼羅河之稱(chēng).然而1927年密西西比河下游發(fā)生了有史以來(lái)最大的洪災(zāi),59,570平方公里以上的土地被淹,公路、鐵路和電話線路等交通運(yùn)輸多處中斷,農(nóng)田、工廠甚至整座城鎮(zhèn)一度泡入水中.大量財(cái)產(chǎn)被毀,至少250人喪命.河流工程師們開(kāi)始重新審察密西西比河的水文問(wèn)題.
　　自從1927年發(fā)生反常情況以來(lái),主要支流注入密西西比河下游的平均流量受到悉心監(jiān)測(cè).主河道流經(jīng)密西西比州維克斯堡（Vicksburg）的平均流量測(cè)定為16,131立方米/秒.一般而言,西面的支流是最不穩(wěn)定的.春季和初夏達(dá)到高峰時(shí),相當(dāng)於冬季輸入主河道水量的3～4倍.密西西比河上游及其支流約在同一時(shí)間(3～6月)達(dá)到最高水位,此時(shí)間內(nèi)融雪之後便是初夏降雨.不過(guò),這一地區(qū)冬季流量也十分可觀.俄亥俄河流量高峰出現(xiàn)稍早,它在匯入密西西比河前不遠(yuǎn)處的伊利諾州梅特羅波利斯最大月平均流量通常出現(xiàn)在3月,此時(shí)俄亥俄河提供的流量能占密西西比河下游維克斯堡測(cè)到的流量的3/5以上.所以說(shuō),俄亥俄河是密西西比河下游發(fā)生洪水的主因.洪水可因下列情況而加劇：大平原上降雨早,初春突然出現(xiàn)熱天使北部積雪融化,下游普降暴雨等等.出現(xiàn)上述情況時(shí),下游河水溢出河岸,威脅大堤.支流被擋回,在大堤遠(yuǎn)側(cè)形成湖泊.平時(shí)不超過(guò)2～3.5節(jié)(2.4哩/小時(shí))的流量在主河道狹窄處可增加1倍.例如,維克斯堡監(jiān)測(cè)站在1936年記錄的冬季低流量?jī)H2,655立方米/秒,次年高水位期所測(cè)到的流量為58,298立方米/秒.