位於台灣中部，全長約186.6公里，是台灣最長的河川，流域面積達3,156.90平方公里。因其溪水夾帶大量泥沙，長年混濁，因而得名。主流發源於武嶺，海拔3,220公尺。山地集水區年降水量達2000～3000毫米，每年五月至十月為豐水期，降雨量約占全年的75%，而枯水期則僅占25%，豐枯差異大。所經地層多屬易受侵蝕的板岩、頁岩、砂岩，故含沙量高。一路流經彰化、雲林、南投、嘉義，共計流經4縣市21鄉鎮，又為彰化縣、雲林縣兩縣界河，於彰化縣大城鄉的下海墘村與雲林縣麥寮鄉許厝寮之間注入臺灣海峽。自彰化二水以下為濁水溪沖積平原，為台灣面積最大的沖積扇，北半部屬彰化縣，南邊則屬雲林縣。由於長途跋涉到達下游，水源充滿沃土，使下游沖積平原成為臺灣生產稻米、甘蔗、蔬菜、西瓜及花卉之重要地區，亦為台灣穀倉，最有名為「西螺米」或稱「濁水米」