В хидрологията, водосборен басейн или водосборна област е територията, от която река, езеро, море, океан или друга акватория, събира своите води. Площта на водосборния басейн е територията, разположена между обграждащите го речни вододели. Водосборният басейн на река включва и нейните притоци, а за езеро, море или океан включва територията, от която се стичат повърхностно или подземно води от сушата.
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. В пустинните райони много реки не достигат до морето, тъй като се изпаряват преди това. Такива безотточни области 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.
