九渡乡的水文资源丰富，以怀九河为核心。怀九河源头起自延庆县大庄科乡，由汉家川、东二道河、慈母川等溪流汇聚而成，流经西水峪，进入怀柔，沿途经过石湖峪、撞道口，至黄花城。上段称黄花城西沟，流域总面积为85.6平方公里。黄花城南与杏树台、庙上支流汇合，形成干流，自黄花城以下，河水经九渡河、花木、团泉、黄坎、四渡河等，最终流入杨家东庄，注入怀柔水库，流域面积扩大至347.2平方公里，河流平均坡度为2.1‰至2.5‰。怀九河属于常年流淌的河流。
杏树台支流在黄花城汇入后，主流从黄花城至北宅乡东庄村，穿越山间的蜿蜒河床，沿途形成四个宽广的河谷：黄花城—九渡河河谷、九渡河—局里河谷、局里—三渡河河谷和一渡河小河谷。在峪口村，河流出山进入北宅乡丘陵地带，经过河道治理，荒滩变为耕地，这些河谷已成为重要的粮食和果品生产基地，盛产板栗、核桃、苹果和梨等。此外，黄花城地区有著名的黄花城水库，建于明朝景泰四年，被誉为“京师北门”，是历史上重要的军事要塞。1971年，为灌溉农田和果树，修建了黄花城小水库，蓄水量49万立方米，可灌溉480亩耕地和10万余棵果树。
西水峪水库于1996年完工，总蓄水量达到317万立方米，控制流域面积85.6平方公里，属于小型水库。设计时考虑了30年一遇洪水的标准，采用双曲拱坝结构，坝高40米，坝顶长187.62米。溢洪道设在坝顶，共5个孔，每个孔宽10米。西水峪水库的建设不仅有助于洪水管理，保障了怀九河两岸和怀柔水库的安全，还为下游乡镇农田和1.5万亩板栗提供灌溉，对流域经济的发展起到了推动作用。水库周边保存有明代长城，为游客提供了独特的旅游体验。地下水以碳酸盐溶裂缝水为主，局里的龙潭泉、团泉南泉和花木的水龙窟泉等11个泉眼流量大，可以直接饮用。
九渡河镇地处经度40°21'-40°30'之间，纬度116°16'-116°21'之间，距怀柔城区20公里，距北京城区70公里，明清两代属昌平州，民国初属昌平县。1945年建怀柔县，该镇为辖区。1958年曾称黄坎乡、黄花城乡、九渡河乡。1961年成立黄坎人民公社，黄花城人民公社。1983年两社改两乡，1998年两乡合并建九渡河镇。