丹江口水库发源于陕西省商洛区西北部的秦岭南麓,流经陕西省、河南省、湖北省,在湖北省丹江口市与汉江交汇,注入丹江口水库。
丹江干流全长390千米,为汉江最长的支流,流域面积17300平方千米,占汉江流域总面积的10%。多年平均流量174立方米/秒,自然落差1401米。历史上丹江航运发达,明清两朝是丹江航运的黄金时代。丹江径流量小、年际变化大,洪水灾害严重而频繁,含沙量较多。流域内的水利工程有古代著名的沟通丹江与灞水的通道工程丹霸道。20世纪50年代后,沿江建设了二龙山、龙潭等水利水电工程,发挥了蓄水灌溉、发电和调洪作用。