Sông Cà Lồ trước kia là một nhánh của sông Hồng, tách ra từ xã Trung Hà, huyện Yên Lạc, Vĩnh Phúc. Sau do phù sa bồi lấp cửa sông nên ngọn nguồn của sông Cà Lồ ngày nay là xã Vạn Yên, huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc, cách bờ sông Hồng tới vài ba kilômét.
Sông Cà Lồ cực kỳ vòng vèo, nhận nước của nhiều sông suối từ dãy Tam Đảo chảy xuống như sông Ba Hanh, suối Cheo Meo, sông Cao Thông… từng là ranh giới tự nhiên của các huyện Sóc Sơn, Đông Anh... Tới xã Thuỵ Lâm, sông chảy lên hướng bắc làm ranh giới giữa huyện Sóc Sơn (Hà Nội) và huyện Yên Phong (tỉnh Bắc Ninh) đến thôn Lương Phú cuối xã Việt Long thì đổ vào sông Cầu ở ngã ba Xà (sông Cà Lồ vốn có tên là sông Bình Lỗ).
Lưu lượng bình quân của sông Cà Lồ 30m3/s do nguồn nước chủ yếu chỉ là các sông suối của Tam Đảo và Sóc Sơn. Về mùa mưa, cao nhất cũng chỉ tới 268m/s. Mùa cạn không đầy 0,1m/s, nhiều chỗ lội qua được. Phù sa không đáng kể. Tác dụng chủ yếu là tiêu nước úng trong mùa mưa. Đầu nguồn, từ Vạn Yên đến thị xã Phúc Yên đã được đắp chặn lại ở gần thôn Đại Lợi, từ thời Pháp thuộc, biến khúc sông này thành hồ chứa nước và nuôi cá.
Theo Hà Nội Danh thắng và Di tích tập 01