第二松花江是松花江的幹流之壹，有兩個發源地，南源是頭道江，北源是二道江。頭道江匯集了長白山西坡的支流。保護區內主要支流有滿江河、錦江、鐵子河、大沙河、小沙河、松江和草子河。二道江匯集了長白山北坡的支流。保護區的主要支流有頭道白河、二道白河和三道白河。其中二道白河直接發源於長白山天池，是第二松花江的正源頭。