相模川（さがみがわ）は、山梨県・神奈川県を流れる相模川水系の本流で、一級河川である。
上流の山梨県では、桂川（かつらがわ）、河口近くの下流では、馬入川（ばにゅうがわ）と呼ばれている。古くは、鮎川（あゆかわ）と呼ばれた。
山梨県南都留郡山中湖村、富士五湖の一つでもある山中湖を水源とする。富士山北麓の水を集めながらまず北西に流れ、富士吉田市で北東に折れる。都留市を経て大月市で流路を東に変える。相模湖と津久井湖（ともに相模原市）という2つのダム湖を経て、ゆるやかに進路を変え、厚木市からは南にまっすぐ下り、神奈川県中部を貫き平塚市・茅ヶ崎市の境付近で相模湾に注ぐ。
都留市より上流では富士山の噴火による噴出物に関連した地形が見られる。大月市付近より下流では河岸段丘が分布し、相模原市緑区東部より下流に相模平野を形成する。左岸には数段の段丘面を持つ相模野台地（相模原台地）が広がり、南に流路を変えた厚木市・座間市よりも下流には自然堤防を伴った沖積平野を発達させている。河口における三角州の発達は見られない。
古相模川は現在の鶴見川河口から古東京湾に注いでおり、西遷の過程で現帷子川・現引地川・現境川の流路を穿ったと考察されている。
尚、圏央道が完成すると、水源より河口まで本流のすぐ側を高速道路が併走することになる。
相模川では1938年に神奈川県が相模川河水統制事業に着手し、以来戦後にかけて総合的な河川開発事業が進められた。相模ダムにより形成された相模湖、城山ダムにより形成された津久井湖と中津川に建設された宮ヶ瀬ダムにより形成された宮ヶ瀬湖は導水路によって連結され、相互に水を融通しながら寒川取水堰や相模大堰などより取水され、県西部を除く神奈川県の各都市（横浜市、川崎市、横須賀市、相模原市、鎌倉市など）の水がめとして重要な位置を占めている。また津久井湖は神奈川県企業庁の水力発電事業として、境川に建設された本沢ダムにより形成された城山湖との間で揚水発電を行っている。地方自治体による公営発電事業において揚水発電を行う自治体は神奈川県が唯一である。また山梨県内においては東京電力の前身の一つである東京電燈によって明治時代後期から駒橋発電所などの水力発電所が設けられたが、支流の葛野川流域において富士川水系も利用した葛野川発電所が建設され、葛野川支流の土室川に葛野川ダムが建設された。この他山梨県によって葛野川に治水と利水を目的とした深城ダムが建設されている。
古名の鮎川が示すように、鮎がとれる川である。今でも山梨県、さらに津久井ダム以南、神奈川県流域でも鮎が釣れる。天然遡上のものも神奈川県流域で確認されている。毎年、現地漁業組合の管理のもと、放流も行われ、解禁後は多数の鮎釣り客で賑わう、また不忍池などに営巣するカワウがこの鮎などを採餌するために毎日通勤している。一方、粗大ゴミの不法投棄や釣り人およびレジャーで訪れる人々の捨てていくゴミが問題になっている。