Обь — одна из пяти величайших рек земного шара: ее длина (от истока Кагуни) составляет 4345 км, площадь водосборного бассейна 2975 тыс. км2, среднемноголетний расход в устьевой части 12,8 тыс. м3/с, объем речного стока 403 км3. Обь начинается от слияния Бии и Катуни в районе Алтая и на всем своем протяжении, кроме истока, представляет собой типично равнинную реку с малыми уклонами и широкой заболоченной долиной, достигающей местами ширины несколько десятков километров. Впадая в Обскую губу Карского моря, река образует дельту с многочисленными рукавами и островами.
Из-за интенсивного хозяйственного освоения качество воды в Оби постепенно ухудшается. В Верхнюю Обь продукты загрязнения поступают в основном со стоком впадающих рек, которые протекают по районам с развитой промышленностью. Помимо прямого сброса сточных вод, на качество поверхностных вод оказывают влияние заболоченные лесные массивы, «обогащающие» водные объекты органическими веществами. Особенно неблагополучная обстановка складывается на реках Обь-Иртышского бассейна, где ведется интенсивная нефтедобыча.
Наиболее крупными притоками Оби являются реки Томь и Иртыш. Иртыш берет начало из ледников на юго-западных склонах Алтайских гор в Китае и по своей протяженности превышает Обь. Верхняя часть водосборного бассейна Иртыша принадлежит Казахстану и зарегулирована двумя ГЭС — Усть-Каменогорской и Бухтарминской.
Речной сток в бассейне Оби зарегулирован в основном малыми и небольшими водохранилищами, их полный объем составляет 1876 млн. м Кроме того, имеется 13 средних водохранилищ (суммарный объем 5523,1 млн. м3) и два крупных (58421 млн. . м3). Возле Новосибирска создана ГЭС с водохранилищем комплексного назначения, площадь которого 1070 км2, полный объем 8,8 км3, полезный-4,4 км3.