شاخه‌هاى اصلى اين رودخانه که از ارتفاعات کوه‌هاى شرق استان گلستان سرچشمه مى‌گيرند، به نام‌هاى رودخانهٔ آجى‌سو، رودخانهٔ سارى‌سو، رودخانهٔ زاو، و رودخانهٔ دوغ ناميده مى‌شوند که به ترتيب از ارتفاعات قوجق، قره‌آقاچ، ميدانجق و گُليداغ و ارتفاعات ميانى سرچشمه مى‌گيرند و شعبات مهم اين حوضه عبارتند از:
رودخانهٔ دوغ
سرچشمهٔ اصلى اين رودخانه از آبشار گلستان واقع در پارک ملى گلستان شروع مى‌گردد. مسير سيل که از ناحيهٔ چشمه‌خان و دشت به طرف جنگل گلستان جريان پيدا مى‌کند در فصل‌هاى بهار و زمستان به دبى اين رودخانه افزوده مى‌شود. چشمه‌هائى از قبيل تنگه‌گل، افرالي، خان‌دوشان، لوه و تنگراه که همگى داراى آب شيرين دائمى هستند به اين رودخانه منتهى مى‌شوند.
رودخانهٔ اوغان
اين رودخانه از ارتفاعات فارسيان فرنگ سرچشمه مى‌گيرد. از ضلع غربى گاليکش عبور نموده و در محل روستاى امان‌قرجه به رودخانهٔ گرگان‌رود مى‌پيوندد.
رودخانهٔ قلى‌تپه
اين رودخانه از ارتفاعات دوزين سرچشمه گرفته و در نزديکى روستاى کوچک عوض‌حاجى به گرگان‌رود منتهى مى‌گردد. اين رودخانه در گذشته يکى از منابع مهم تأمين آب شهر گنبد بوده است.
رودخانهٔ چهل‌چاى
اين رودخانه از کوه‌هاى قلعه‌قافه سرچشمه گرفته و پس از عبور از مجاورت روستاهاى قلعه‌قافه، نيشاک، تول‌آرام، لزوره، حسن‌خان، خورد يماق، مينودشت، قوينلى گدايجه، پشمک، سارلى و کوچک الوم در ضلع جنوبى گنبد به رودخانهٔ نرمآب و در ضلع غربى اين شهر به رودخانهٔ گرگان‌رود منتهى مى‌گردد.
رودخانهٔ نرمآب
اين رودخانه از آبريز شمالى کوه‌هاى قلعه‌قافه و ساسنگ و امام عبدالله سرچشمه گرفته و در ضلع جنوبى شهر مينودشت به رود چهل‌چاى ملحق و به‌طور مشترک به گرگان‌رود مى‌پيوندد.
رودخانهٔ خرمالو
اين رودخانه از دو شاخهٔ نهر فرعى تيل‌آباد و وامنان تشکيل مى‌شود، مسير آن آبرفتى بوده و پس از عبور از غزنوي، فارسيان قانچي، رودبار قشلاق و نوده در ضلع جنوبى روستاى نوده با کانال سوسرا يکى شده و پس از عبور از نوده خاندوز و روستاهاى قزلجه آق‌امام در ضلع جنوبى گنبد به رودخانهٔ چهل‌چاى مى‌پيوندد.
رودخانهٔ قره‌چاى راميان
اين رودخانه از ارتفاعات شرقى قلعه ماران، جوزچال، مليچاران سرچشمه گرفته پس از عبور از راميان، تالاب بى‌بى شيروان به مساحت بالغ بر ۵۰۰ هکتار را تغذيه کرده و به گرگان‌رود مى‌ريزد.
رودخانهٔ سياه‌جوب
اين رودخانه از ارتفاعات جنوبى خان‌ببين سرچشمه گرفته و در نهايت آب‌بندان ايمر را تغذيه و به گرگان‌رود مى‌پيوندد.
رودخانهٔ زرّين‌گل
اين رودخانه از ارتفاعات سلسله جبال البرز و از ارتفاعات معروف به کوه‌هاى ابر سرچشمه گرفته و از شرق على‌آباد کتول به آب‌بندان لاله‌باغ مى‌ريزد.
رودخانهٔ کبودوال
اين رودخانه در شهرستان على‌آباد کتول واقع شده و از ارتفاعات جنوبى اين شهر سرچشمه مى‌گيرد.
رودخانهٔ محمدآباد
اين رودخانه نيز که از شاخه‌هاى گرگان‌رود به‌شمار مى‌رود. در سى کيلومترى شرق گرگان واقع شده و از ارتفاعات جنوبى روستاى محمدآباد سرچشمه مى‌گيرد.
رودخانهٔ جعفرآباد
اين رودخانه در هجده کيلومترى شرق گرگان واقع شده است و از ارتفاعات جنوبى روستاى جعفرآباد سرچشمه مى‌گيرد و پس از گذشتن از کنار روستاهاى جعفرآباد، تقرتپّه و تقى‌آباد، ميرمحله وارد گرگان‌رود مى‌گردد.
رودخانهٔ قرن‌آباد
يکى از شاخه‌هاى گرگان‌رود به‌شمار مى‌رود که در ۲۶ کيلومترى جنوب شرقى گرگان واقع شده و از ارتفاعات جنوبى قرن‌آباد سرچشمه مى‌گيرد.
رودخانهٔ ساليان‌تپه (حبيب ايشان)
اين رودخانه از به‌هم پيوستن رودخانه‌هاى قره‌سوى راميان، سياه‌جوب، زرّين‌گل و کبودوال تشکيل و در مجاورت روستاى حبيب‌ايشان بعد از سد گرگان به گرگان‌رود مى‌پيوندد.