Un bassin versant est une zone géographique de collecte des eaux de surface par un cours d'eau et ses affluents.
Il est limité à l'amont par une ligne de partage des eaux qui correspond souvent, mais pas toujours, à une ligne de crête. Les eaux de pluies de part et d'autre de cette ligne s'écoulent dans deux directions différentes en emportant avec elles les éléments dissous ou en suspension tels que les sédiments et les polluants.
Le bassin versant est limité à l'aval au point de convergence des eaux appelé exutoire : confluence avec un cours d'eau, embouchure avec un lac, une mer ou un océan.
Chaque bassin versant peut être hiérarchisé : on peut le subdiviser en un certain nombre de bassins de niveau inférieur (parfois appelés « sous-bassins versants ») correspondant à la surface d’alimentation de chacun des affluents se jetant dans le cours d’eau principal.
Un bassin versant de grande taille se déversant vers la mer ou l'océan par une seule embouchure est un bassin hydrographique.
