La comarca del Alto Palancia coincide con la cuenca hidrográfica del río Palancia, río de corto recorrido, de caudal variable, típicamente mediterráneo y autóctono, nace y desemboca en la Comunidad Valenciana y todo él discurre por la misma zona climática.  Cuenca con una divisoria de aguas claramente definida por las sierras de Espina y Espadán al noreste y de Andilla y la Calderona al suroeste. En si mismo el río define una unidad hidrológica que se asemeja en forma y estructura al resto de valles y barrancos menores que forman la cuenca. El río y su valle son el eje que da forma y continuidad a la comarca, estructurando el relieve y el paisaje en dirección noroeste-sureste, aproximadamente 100 km de recorrido desde la cuestas del Ragudo, a los pies del altiplano de Barracas, donde se detuvo la erosión fluvial, hasta su curso bajo en la comarca del Camp de Morvedre.