1. แม่น้ำชี เกิดจากเทือกเขาเพชรบูรณ์ ไหลผ่านจังหวัดชัยภูมิ ขอนแก่น มหาสารคาม ร้อยเอ็ด ยโสธร อุบลราชธานี บรรจบกับแม่น้ำมูลระหว่างอำเภอเมืองอุบลราชธานีกับอำเภอกันทรารมย์ จังหวัดศรีสะเกษเป็นแม่น้ำที่ยาวที่สุดในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ คือมีความยาวประมาณ 765 กิโลเมตร
2. แม่น้ำมูล เกิดจากเขาละมั่งในจังหวัดนครราชสีมา ไหลผ่านจังหวัด นครราชสีมา บุรีรัมย์ สุรินทร์ ร้อยเอ็ด ศรีสะเกษ อุบลราชธานี ไหลลงสู่แม่น้ำโขง บริเวณอำเภอโขงเจียม จังหวัดอุบลราชธานี มีความยาวประมาณ 750 กิโลเมตร
3. แม่น้ำสงคราม เกิดระหว่างภูเขาเหล็กกับภูผาหักไหลตามแนวแบ่งเขตจังหวัดสกลนครกับอุดรธานี หนองคาย และนครพนม ไหลลงสู่แม่น้ำโขงบริเวณอำเภอท่าอุเทน จังหวัดนครพนม มีความยาวประมาณ 420 กิโลเมต
4. แม่น้ำพระเพลิง เกิดจากทิวเขาสันกำแพง ไหลผ่านจังหวัดนครราชสีมาลงสู่แม่น้ำมูลที่อำเภอโชคชัย จังหวัดนครราชสีมา มีความยาวประมาณ 120 กิโลเมตร