太子河历史悠久，战国时期称衍水，汉代称大梁水或梁水。据《读史方舆记要》记载，因燕太子丹曾匿于衍水中，后人为此命名太子河。又名东梁河，明代称代子河。清时以满语称之为“乌勒呼必喇”，后仍称太子河，沿用至今。

太子河有南北二源，北源源自新宾县平顶山乡鸿雁沟，南源自桓仁县东营坊洋湖沟草帽子山麓。在本溪县马城子村姑子阉汇合后，入辽阳境内。流经鸡冠山乡、寒岭镇入葠窝水库，再经弓长岭、西大窑、沙浒、小屯、东京陵和市郊绕城而西。沿途经过望水台、西马峰、王家、佟二堡、黄泥洼、小北河、柳壕、唐马寨等18个乡、镇，最终从大台子村出境。

太子河全长413公里，境内流程143公里，流域面积约4000平方公里，约占全市总面积的85%。境内河流多为太子河支流，其中流程10公里以上的支流多达24条，从北、东、南三面汇入太子河，形成向心水系。