莱茵河凭著[[河流袭夺]]往南延伸，并导致它的支流持续增加。在[[上新世]]时期，莱茵河已经靠著河流袭夺达到[[孚日山脉]]，包括摩泽尔河、[[美因河]]与[[内卡河]]都成为它的支流。阿尔卑斯山北部则是[[隆河]]的流域。莱茵河在[[更新世]]早期时，已经将现在大部分阿尔卑斯山原本流入[[隆河]]的河川纳入流域之中，包括[[阿勒河]]在内。从这个时候开始，莱茵河流域扩展到[[博登湖]]上游，而美因河的上游（[[施韦因富特]]之后）与[[孚日山脉]]（[[马士河]]）也已经成为莱茵河流域的一部份。

=== 冰河时期 ===