衡水湖为浅碟形洼淀，由太行山东麓倾斜平原前缘的洼地积水而成，属黑龙港流域冲积平原中冲蚀低地带内的天然湖泊。 据考证，古黄河、古漳河、古滹沱河和滏阳河等众多河流都曾流经于此，曾经绵延百里，浩瀚无边，也曾水灾频繁。
