臺灣省最長河流。位於臺灣本島西中部，自中央山脈西側流註臺灣海峽，長186.4公裡，流域面積3155.2平方公裡，僅略次於高屏溪。主源起自合歡山埡口；上遊重要支流有萬大溪、丹大溪、郡大溪、陳有蘭溪、清水溪等。濁水溪源高流急，山地集水區年降水量達2000～3000毫米，但所經地層多屬葉巖、砂巖，易受侵蝕，故平時含沙量甚大，尤以萬大、丹大兩溪為最，洪水期更甚。河口計畫洪水量2.4萬立方米/秒，為全省各河之冠。下遊經集集以西出山口進入平原。支流漫衍，北至鹿港，南至至北港皆為其沖積扇所及，其間濱海灘塗發育。本段主流（西螺溪）河幅廣達2～4公裡，自東而西，將臺灣島西部分為南北兩半。但無航運之利，因含沙量大及旱季缺水，水力利用亦不如大甲溪。濁水溪下遊為臺灣本島西部平原重要農業分界線，以南地區，秋冬少雨，嘉南大圳灌溉系統的部分水源有賴濁水溪進水口的供應，為臺灣3年輪作區。