森林水分平衡是指森林生态系统中水分的收入量与支出量之间的动态平衡关系。

森林水分平衡受到多种因素的影响，包括森林的类型、结构、机械组成和母岩结构，以及降雨状况（降水性质、频率、强度、持续时间）和季节。这些因素共同决定了森林流域内的径流量大小，特别是与当地的降水量和降水强度密切相关。森林对于调节江河水位起着重要作用，它可以减少地表径流，将之转化为土内径流和地下径流，从而补充冬季河流的枯水流量。同时，森林还能在洪涝期间降低河流的洪水流量。森林覆盖度的变化会对河流年径流量、洪水流量和枯水流量产生显著影响。

森林水分平衡的研究始于19世纪，最初作为森林影响研究的一部分，主要涉及个别水文要素的测量。随着时间的推移，研究范围逐渐扩大，涵盖了更多国家和地区，包括德国、瑞士、日本、美国和苏联。中国的森林水分平衡研究起步较晚，但自1958年以来，已在中国多个省份开展了系统的观测和研究工作。