Zu den längsten Zuflüssen des Yellow Medicine Rivers gehören der 66 km lange North Branch Yellow Medicine River[5] und der South Branch Yellow Medicine River[6], die beide zum größten Teil auf dem Coteau verlaufen. Der North Branch fließt nordostwärts durch den nördlichen Lincoln County, streift kurz durch den Yellow Medicine County und fließt durch Porter. Der 99 km lange South Branch fließt nordostwärts durch den Lincoln County in den Nordwesten des Lyon County, bei Minneota. Weitere Zuflüsse sind der 74 km lange Spring Creek, der ostwärts durch den Yellow Medicine County fließt und der 50 km lange Mud Creek, der ostwärts durch den Westen des Yellow Medicine Countys und den Nordwesten des Lyon County verläuft.[3][7]
Die Minnesota Pollution Control Agency legt statistisch das Einzugsgebiet des Yellow Medicine Rivers mit dem des Hawk Creeks auf der gegenüberliegenden Seite des Minnesota Rivers und einiger kleinerer in der Nähe liegenden Zuflüsse des Minnesota Rivers zusammen. Nach deren Angaben sind 81 % der Landfläche innerhalb dieser zusammengefassten Einzugsgebiete landwirtschaftlich genutzt, überwiegend durch den Anbau von Mais und Sojabohnen.[4]
Der United States Geological Survey betreibt einen Pegel in der Nähe von Granite Falls, etwa 10 km oberhalb der Mündung. Der langjährige Mittelwert der Abflussmenge zwischen 1931 und 2005 betrug 4 m³/s. Der höchste aufgezeichnete Wert wurde am 10. April 1969 gemessen und betrug 487 m³/s. Der niedrigste Wert war null und trat in Trockenperioden mehrerer Jahre auf.[8]