当別川（とうべつがわ）は、北海道石狩郡当別町を流れる石狩川水系石狩川支流の一級河川である。流域は当別町の町域とほぼ重なる。
北海道石狩郡当別町北端の樺戸郡新十津川町との境界にある察来山の南西の麓に源を発し南へ流れ、上流で青山ダムが作る青山貯水池を経由する。石狩平野に出ると当別町の市街の南側を流れ当別町ビトエ付近で石狩川に合流する。
上・中流は標高が低い増毛山地の中を流れる。青山貯水池の一帯は「道民の森」という自然公園施設の一部である。下流域には水田が多く、北海道有数の米作地帯である。
当別川の両岸はほとんどが当別町であるが、河口付近で石狩川の対岸にある札幌市東区の領域が延びて当別川の左岸にわずかだが触れている。これは石狩川の旧河道に沿って設けられた境界が今の直線河道と一致しないためである。
上流に1964年に竣工した青山ダムがある。堤高35.5m、総貯水容量は1512万7千m3で、水道水と農業用水を供給する。治水と取水のため、北海道は、当別町字青山十万坪地先に当別ダムを建設中である。堤高52.4m、総貯水容量7860万m3の台形CSGダムで、当別町に農業用水を、石狩市、札幌市、小樽市、当別町に水道水を供給する。このダムについては、将来の人口増加がみこめないことによる反対意見もある。2012年完成予定である。