长江发源于"世界屋脊"--青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧。干流流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自治区、直辖市，于崇明岛以东注入东海，全长约6300㎞，比黄河(5464㎞)长800余公里，在世界大河中长度仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马逊河，居世界第三位。但尼罗河流域跨非洲9国，亚马逊河流域跨南美洲7国，长江则为中国所独有。
长江干流自西而东横贯中国中部。数百条支流辐辏南北，延伸至贵州、甘肃、陕西、河南、广西、广东、浙江、福建8个省、自治区的部分地区。流域面积达180万平方公里，约占中国陆地总面积的20%。淮河大部分水量也通过大运河汇入长江。长江干流宜昌以上为上游，长4504公里，流域面积100万平方公里，其中直门达至宜宾称金沙江，长3464公里。宜宾至宜昌河段习称川江，长1040公里。宜昌至湖口为中游，长955公里，流域面积68万平方公里。湖口至出海口为下游，长938公里，流域面积12万平方公里。
长江正源是一个宽阔的地理单元，它包括昆仑山至唐古拉山间的广阔地域，东西长约400公里，南北宽约300公里，总面积达10万多平方公里。长江源头区内地形起伏和缓，平均海拔4400-4700米，年均气温-4℃以下，气温低，植被稀疏，常年冻土广泛分布，动物种类简单，多为高原特有的种类，包括野驴，白唇鹿、野耗牛、雪豹、藏羚羊、棕熊、狼、岩羊等。长江源由北源楚玛尔河，南河当曲和正源沱沱河组成，楚玛尔河发源于可可西里自然保护区深处的可可西里湖，藏语意为"红水河"，全长约515公里，流量小，夏季经常断源，最后流入长江上游的通天河。
有关专家经过综合研究后认为，长江水源不会枯竭。因为位于青藏高原长江源的格拉丹冬地区冰川，近30年来退缩幅度不是很大，并有部分前进的冰川存在，这意味着长江水源将有稳定持续的冰川融水补给。长江水系好像一棵枝叶繁茂的参天大树，干支交错，枝枝相连，布满整个流域。据统计，长江干流拥有700多条一级支流，其中流域面积1万平方公里以上的40多条，5万平方公里以上的9条，10万平方公里以上的4条.水量大是长江支流的第一个特点。雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、沅江、湘江、汉江和赣江等8条支流的多年平均流量都在1000立方米／秒以上，超过了黄河水量。支流集中是第二个特点。较大的支流几乎全部集中在长江干流中段的“一盆二湖”地区，即四川盆地和洞庭湖、鄱阳湖。在四川盆地，从左岸汇入长江的有雅砻江、岷江、沱江、嘉陵江；右岸有乌江。洞庭湖一带的支流有清江、澧水、沅江、资水和湘江从右岸入长江，而长江最大的支流汉江，则从左岸汇入。鄱阳湖水系包括修水、赣江、抚河、信江和饶河，集中在长江右岸。长江干流从雅砻江河口至鄱阳湖口，流程仅1761公里，占全江的28％，而得到的水量补给近8000亿立方米，占入海水量的80‰。在长江下游的主要支流中，青戈江和黄浦江虽较为有名，但其长度和水量都与上述的支流无法相比。
长江是中国水量最丰富的河流，水资源总量9616亿立方米，约占全国河流径流总量的36%，为黄河的20倍。在世界仅次于赤道雨林地带的亚马孙河和刚果河(扎伊尔河)，居第三位。与长江流域所处纬度带相似的南美洲巴拉那--拉普拉塔河和北美洲的密西西比河，流域面积虽然都超过长江，水量却远比长江少，前者约为长江的70%，后者约为长江的60%。
长江流域水资源总量9616亿m，其中地表水资源9513亿m，地下水资源2463亿m3，重复水量2360亿m。由于流域入口众多，入均占有水量为2760m，仅为世界入均占有量的1/4。长江水资源特征，主要反映在河川径流的时空分布上，流域地表水资源量占水资源总量的99%；在地表水资源中，河川径流量又占96%以上。汛期的河川径流量一般占全年径流量的70%~75%。径流地区分布也很不均匀，单位面积产水，以金沙江和汉江水系为最少，鄱阳湖和洞庭湖水系为最大；按行政区，青海、河南最小，湖南最大。