В хидрологията под водосборен басейн или водосборна област се разбира територията, от която река, езеро, море, океан или друга акватория, събира своите води. Всяка река, малка или голяма, има свой водосборен басейн. Площта на водосборния басейн е територията, разположена между обграждащите го речни вододели. Водосборният басейн на река включва всички нейни притоци, притоци на нейните притоци и т.н., а за езеро, море или океан включва територията, от която се стичат повърхностно или подземно води от сушата. Извънредно редки са случаите когато част от водите на един речен басейн преминават към водите на друг речен басейн. Това явление се нарича бифуркация. Типичен пример за бифуркация представлява река Касикияре, която свързва басейна на река Ориноко с басейна на река Амазонка. Има и други случаи на бифуркация, когато на самия вододел се намират езера или блата, чиито води се оттичат едновременно в два речни басейна.Границите на водосборните басейни са сравнително лесни за определяне при добре изразен релеф и водоплътни скали в геоложката основа. При малки разлики в надморската височина, например в крайбрежните блата около притоците на Амазонка или Ориноко, вододелите са трудноопределими, а често и променливи във времето. При водопропусклива скална основа, като пясъци или карст, повърхностния релеф не отразява границите на водосборния басейн, който зависи от движението на подземните води.Повечето от реките изливат водите си в Световния океан. В централните райони на Азия, Австралия, Африка и други части на Земята има реки, чиито води във вътрешни затворени басейни, които нямат никаква връзка със Световния океан. Това са т.н. безотточни басейни или безотточни области. Такива големи безотточни области са Каспийско море, аралско море, езерото Балхаш, езерото Лобнор, вътрешноавстралийските езера, езерото чад и др. Те могат да бъдат сложно преплетени с водосборните басейни на големи реки, като Нил или Нигер, чиято площ по тази причина може да бъде определена само приблизително. Изчислено е, че около 22% от сушата принадлежи на безотточните басейни.
Площта на водосборните басейни се измерва в km², а дължината на реките – в km. Отношението между дължината на всички реки в един речен басейн към неговата площ представлява гъстотата на речната мрежа. Например водосборният басейн на река Москва се равнява на 17 530 km², а дължината на речната ѝ мрежа – на 5080 km. Като разделим 5080 на 17 530 km², получаваме коефициента на речната мрежа, равен на 0,29. На Земята има 14 реки, чиито водосборни басейни са с площ над 1 млн.km².
Амазонка 7 050 000
Конго 3 690 000
Мисисипи 3 275 000
Парана 2 880 000
Нил 2 842 000
Енисей 2 707 000
Об 2 425 000
Лена 2 418 000
Нигер 2 092 000
Амур 1 843 000
Яндзъ 1 808 000
Маккензи 1 766 000
Волга 1 380 000
Ганг 1 060 000
