Le bassin de la Vienne représente environ 1/5e du bassin de la Loire et couvre une superficie de 21 100 km2. La Vienne prend sa source sur le plateau de Millevaches, dans le département de la Corrèze à une altitude avoisinant les 960 mètres.
Son cours coule en direction de l’ouest jusqu’à Confolens puis prend une direction nord en longeant la partie orientale de la plaine poitevine. Après avoir parcouru 372 km et traversé les départements de la Haute-Vienne, la Vienne et l’Indre-et-Loire, elle se jette dans la Loire à Candes-Saint-Martin, à environ 200 km de la mer. Ses deux affluents principaux sont la Creuse en rive droite et le Clain en rive gauche.
La géologie du bassin est très contrastée. Au sud, on trouve un socle cristallin, essentiellement formé de micaschistes, gneiss et granites avec filons. En Poitou, les formations sédimentaires largement majoritaires sont composées de deux bassins sédimentaires (le bassin Parisien au nord et le bassin Aquitain au sud) et de deux massifs (le massif vendéen au nord-ouest et le massif limousin au sud-est).
Le débit moyen interannuel de la Vienne dans la partie aval du bassin, à Lussac-les-Châteaux est de 84 m3/s. Il atteint 195 m3/s à sa confluence avec la Creuse. Son débit d’étiage est soutenu par les retenues hydroélectriques, situées en amont du bassin.
