犀川は標高三六二メートルの犀口から東方に直線状に流下し、盆地の東縁の牛島付近の標高は三三八メートルで、その標高差は二四メートル、このあいだの長さは一〇・五キロメートルである。この勾配は一〇〇〇分の二・六で千曲川に比べるとはるかに急勾配である。このため、犀川は犀口から網状に広がって流れも速く、堆積もさかんで礫も粗い。
洪水があると、狭い峡谷部から盆地に出たところで流れがいっきょに広がり、水深が減って運搬力も急激に弱まり、砂礫を堆積しながら扇状地を形成した。扇状地の傾斜は一〇〇〇分の四で、その右翼は西部山麓で限られ、左翼は裾花川扇状地の張り出しで押さえられている。この犀川扇状地は「川中島平」ともよばれ、微小な起伏が傾斜方向に放射状に配列し、微低地は旧河道、微高地は犀川の中州や自然堤防の跡である。
礫の多い更北の微高地には丹波島、青木島、真島などの「島」地名がつき、集落・畑・果樹園に利用され、細粒物に富む微低地は水田に利用されている。
なお、犀川の河道が現在のようになったのは一七世紀はじめで、川中島平の本格的な水田開発は犀口で取水された堰(せぎ)が整備された江戸時代以後のことといわれている。