黑龍江流域自8世紀中國唐朝起是中國的內河,後成為遼國疆域,一直到元朝是中國領土,隸屬嶺北行省和遼陽行省,中國元朝軍隊在此駐紮,成為元朝內河。明朝至清朝時為中國領土。在中國清朝時期黑龍江流域部分屬黑龍江將軍轄區,流域部分屬吉林將軍轄區:1652年,清廷派兵駐守,寧古塔、盛京兩昂邦章京並存,東北地區被劃分為兩大軍事駐防區域,也為兩個行政區域。
習慣上將黑龍江分成上、中、下游3段。上游始於石勒喀河與額爾古納河匯流處,終於結雅河口(在西伯利亞城市海蘭泡),長約880公里(550哩)。中游從結雅河延伸至哈巴羅夫斯克,長約960公里(600哩)。從哈巴羅夫斯克至河口為下游,長亦約為960公里。