根据前期和现时已出现的水文、气象等有关信息、对未来水文现象的变化进行预测，是应用水文学的一个重要组成部分，它直接为防汛抗旱，进行水利水电建设和调度管理，充分有效地利用水资源及发展工农业生产服务。

中国早在明朝万历年间（公元16世纪），即对黄河洪水进行过观察研究。发现“凡黄水消长必有先兆，如水先泡则方盛，泡先水则将衰”的规律，据此来预测黄河洪水的涨落趋势，可以说是初始的根据水流情况以预报水势涨落的实践认识。1949年以后，中国水文预报得到迅速发展，1954年长江、淮河的特大洪水，1963年8月海河特大洪水，都由于水文预报的准确及时，为正确采取相应的防汛措施，提供了科学依据，从而大大地减轻了洪水灾害，而洪水预报技术也有了很大提高。1955年中华人民共和国水利部水文局编写出版了《洪水预报方法》一书，1958、1964、1977年和1981年召开了四次全国性水文预报技术经验交流和学术讨论会，并出版了有关论文选集。

水文预报按预报现象可分：①洪水预报。根据不同的洪水成因，分别应用非恒定流原理，暴雨径流形成原理等进行分析，并找出其主要影响因素，建立某些经验统计关系，预报洪峰水位（或洪峰流量），洪峰出现时间，洪水涨落过程和洪水总量等。②枯季径流预报应用河川径流在枯季消退规律，根据前期流域蓄水量或前期流量作预报。主要为发电、灌溉、航运和供水提供枯季径流量，最低水位等。③地下水预报根据地下水动态变化规律，建立经验统计关系或模型，预报地下水位（或埋深）、水量等。④墒情预报。分析土壤含水量的变化规律及其与降水、灌溉水、季节等主要影响因素之间的相关关系，预报农作物生长所需的墒情。⑤冰情预报。根据热力学、水力学原理，或冰情与气温之间的经验关系，预报流凌、封冻、解冻等日期、冰塞、冰坝、流量、开河最高水位等等。⑥融雪径流预报。根据热量平衡、径流形成原理，分析计算融雪产生的总水量及其变化过程。⑦台风暴潮预报，分析台风、气压、海浪、潮汐等变化规律，海岸地形影响因素，预报暴潮增水及最高潮位等。⑧泥沙预报，根据河流动力学及沙量平衡原理，预报含沙量、输沙量过程、河床水库冲淤变化及异重流等。⑨水质预报，根据水文混和及盐量平衡原理，预报水质变化。

水文预报按预见期的长短，可分为短、中、长期预报（见中、长期预报）。具体期限，视预报对象而异。

水文预报是建立在分析认识客观水文规律基础上的一门学科，鉴于对水文一气象变化过程的物理机制尚未能充分认识，对预报所需要的各项信息也难以完全掌握，因此，现行的短期水文预报方法大多是应用具有一定物理成因基础的经验性方法。20世纪60年代以来，国际上有些水文机构已经应用流域水文模型来作预报，用系统工程和优化理论推求预报模型参数，用卡尔曼滤波方法、遥感信息来校正改进模型。并把预报模型一方面与信息自动收集、传送与处理系统结合起来，另一方面又与水资源管理运用系统结合起来，构成一套自动化控制联机操作的水文预报调度系统，实现了预报调度运用一体化，更有效地发挥水文预报的作用，提高了水文预报技术水平。