桑干河是晉北人民的母親河，它發源于管涔山,流經朔州、山陰、應縣、懷仁。桑干之名，始于北魏，是一條季節性的河流，相傳每到桑葚成熟的季節，河水就會干涸，桑干之名也因此而來。此河流經云州區71公里。

桑干河保護區，位于大同市云州區峰峪鄉桑干河流域，現為桑干河自然保護區、桑干河國家濕地公園，是以保護楊樹、樟子松、油松人工林和野生動物、遷徙水禽及其棲息地為主的自然保護區。面積為6萬畝，濕地的生態環境和比較豐富的水資源為野生動植物提供了重要的棲息和繁衍場所。濕地景觀豐富，桑干河河道常年有水流淌，河灘、河岸兩邊，綠化覆蓋率高、植物種類較多、優美的自然景觀，候鳥停留時的盛大場景，吸引了周邊地區的旅游攝影愛好者流連忘返。

在桑干河下游建有山西省第二大水庫—冊田水庫，主要任務是為下游官廳水庫攔沙、防洪和渡汛，并承擔著向北京市集中供水的任務，還起著保障首都防洪安全的重要作用，同時還擔負著大同城市部分工業和生活用水及農田灌溉，也是山西省唯一一個重點防汛水庫。    

水庫始建于1958年3月，1960年攔洪。總庫容5.8億立方米。設計標準為100年一遇，校核標準為2000年一遇，下游河道為20年一遇，是一座式業與城市用水、防洪、灌溉及養魚綜合利用多年調節的大（Ⅱ）型水庫。此外，云州區還有大大小小的水庫16座，分布在這里的各個村莊。