Речно́й бассе́йн, часть земной поверхности, включающая конкретную речную систему и ограниченная поверхностным (орографическим) водоразделом. Следует различать понятие «речной бассейн» и «водосборный бассейн» (водосбор) реки. Обычно бассейн реки и водосбор (особенно поверхностный) совпадают. Однако нередки случаи их несовпадения; если в пределах речного бассейна часть территории оказывается бессточной (бессточная область), то она, оставаясь частью бассейна, в состав водосбора реки не входит. Такие случаи характерны для засушливых районов с плоским рельефом. Бессточные области в пределах речных бассейнов могут достигать больших площадей, например, в бассейнах рек Тобол и Ишим (притоков реки Иртыш, входящей в речную систему Оби). Несовпадение границ речного бассейна, выделяемых по поверхностному водоразделу, и границ водосбора может быть и в тех случаях, когда поверхностный и подземный водоразделы не совпадают, т. е. когда часть подземного стока либо поступает из-за пределов данного бассейна, либо уходит за его пределы.

Основные морфометрические характеристики речного бассейна: площадь; длина, обычно определяемая как прямая, соединяющая устье реки и точку на водоразделе, прилегающую к истоку главной реки; максимальная ширина, которая определяется по прямой, перпендикулярной к длине бассейна в наиболее широкой его части; средняя ширина, вычисляемая путем деления площади бассейна на его длину; длина водораздельной линии (поверхностного водораздела).

К главным физико-географическим и геологическим характеристикам речного бассейна относятся: 1) географическое положение бассейна реки на континенте, которое может быть выражено через удалённость его границ или центра (в км) от океана, широту и долготу центра и крайних точек бассейна; 2) географическая зона (зоны) или высотный пояс (пояса); 3) геологическое строение, физические и водные свойства подстилающих грунтов, гидрогеологические условия; 4) рельеф поверхности бассейна (горы, возвышенности, низменности) и распределение площади бассейна по высотам; 5) климат (характер циркуляции атмосферы, режим температуры и влажности воздуха, количество и режим атмосферных осадков, испарение); 6) почвенно-растительный покров, который можно охарактеризовать долей площади бассейна (в %), занятой лесами и почвами того или иного типа; 7) характер речной сети; 8) наличие и особенности других водных объектов помимо рек – озёр, болот, ледников.

Такие характеристики бассейна, как его болотистость, лесистость и др., могут быть выражены количественно через соответствующие коэффициенты, вычисляемые как отношение площади, занятой озёрами, болотами, лесами, к полной площади бассейна.

Важная особенность любого речного бассейна – это степень его преобразования хозяйственной деятельностью. При этом следует различать искусственное преобразование поверхности бассейна (сведение лесов, распашка земель и другие агролесотехнические мероприятия, оросительная и осушительная мелиорация) и искусственное преобразование гидрографической сети бассейна реки и гидрологического режима самих рек (сооружение плотин и водохранилищ, каналов, шлюзов, осуществление других гидротехнических мероприятий в руслах рек, изъятие и переброска стока и др.).