多瑙河流域位于中欧东南部，三面环山。西部有黑林山，南部由西至东有阿尔卑斯山、韦莱比特山、迪纳拉山、老山以及巴尔干山；北部自西至东有捷克林山、舒马瓦山、苏台德山和喀尔巴阡山。东面临黑海。
河源处有两条河，即布雷格河和布里加赫河，均发源于德国黑林山的东坡，海拔高程分别为1010米和1125米。过两河的汇合点多瑙厄申根后，多瑙河流向东北。从乌尔姆至帕绍，多瑙河芽过巴伐利亚高原北侧，其间在因戈尔施塔特至雷根斯堡河段，多瑙河横切施瓦本—弗兰克山，河谷狭深。
河道过雷根斯堡后转向东南流，从帕绍至奥地利的林茨，穿越阿尔卑斯山脉北坡与捷克高原之间的丘陵地带，形成典型的山地河流，河谷变窄，滩多流急。过林茨后，河道改向东流，进入维也纳盆地，多瑙河从斯洛伐克布拉迪斯拉发附近的匈牙利门峡流出后，进入小匈牙利平原，河床变宽，流速减缓，河道分汉，绕过泥抄淤积而成的大、小许特岛（面积1901km²）。出科马诺，多瑙河进入维谢格拉德峡，然后河道转向南流，过布达佩斯进入大匈牙利平原，河流呈平原河流特征，河谷变宽，河床比降小，河道弯曲，常有河汊和牛轭湖。
多瑙河从南斯拉夫贝尔格莱德转向东流，直冲南喀尔巴阡山。经过长年的切割，形成了壮丽险峻的卡特拉克塔（杰尔达普）峡谷，峡谷全长130千米，由4个峡谷组成。其中铁门峡，峡谷河段首尾水位差30米，最窄处仅132米，最深处达82米。多瑙河出铁门后，进入下游平原，河谷宽阔，岸边有宽约10-15千米的湖泊和沼泽带，河口三角洲长80千米，每年以约24.38-30.5米的增长速度向黑诲延仲，三角洲面积5640km²以上，在三角洲顶点（图耳甘）多瑙河分成三条汊河，即基利亚、苏利纳和斯芬图乔治，其人海流量分别占总量的66%、16%和18%。
多瑙河流域面积广大，约有81.7万平方千米，内有影响其水源和水情的各种自然条件。这些自然条件有助于形成一个岔流多、稠密、水深的河网，内有支流约300条，其中30多条利于通航。整个多瑙河盆地，有一半以上由其右岸支流排水；这些支流汇集著来自阿尔卑斯山脉及其他山区的水，占多瑙河总流量或排水量的2/3。
多瑙河流域属温带气候区，具有由温带海洋性气候向温带大陆性气候过渡的性质。特别是流域西部和东南部温、湿适宜，雨量充沛。河口地区则具有草原性气候特性，受大陆性气候影响，整个冬季较寒冷。以布加勒斯特为例，夏季有3个月气温在20℃以上，最高气温可达34℃，冬季有2个月气温低于0℃，最低月气温-3.5℃。
就全流域来说，大部分降水出现在夏季和秋初（6-9月），高山地区冬季降雪。降雪量占全年降水量的10%-30%。流域内降雨分布不均匀。奥地利阿尔卑斯山区降雨量最大，年平均降雨量超过2510毫米，最大年降雨量超过3000毫米；降雨量最少的地区是大匈牙利低平原和斯洛伐克摩拉瓦流域地势较低的部分以及下游地区，特别是锡雷特河以东地区和河口地区，其年平均降雨量不到600-400毫米，特别干旱年份降雨量还不到平均降雨量的一半。总的来说，上游地区年降雨量多，约为1000-1500毫米，中下游平原地区降雨量少，约为700-1000毫米，流域平均863毫米。
多瑙河洪水由夏秋季暴雨或长期连续降雨、春季高山积雪融化和冬季冰凌所形成，有以下两个特点：一是全流域发生特大洪水极其罕见，大多数洪水只限于发生在局部河段，二是全年各个季节都有可能发生洪水，只是分别出现在不同的河段。
春季融雪洪水，一是来自源于阿尔卑斯山的上游右岸支流；二是来自源于喀尔巴阡山的下游左岸支流。此外，中游下段三条支流（德拉瓦河、萨瓦河、大摩拉瓦河）由于上游山区的融雪洪水，也会在贝尔格莱德附近河段产生春汛。
在奥地利河段、斯洛伐克与匈牙利边界河段、中游的下段经常出现因降雨而产生夏季洪水和秋季洪水。这些河段的洪水一般来自两岸的支流，上游河段的来水也有不同程度的影响。
布达佩斯以下的许多河段都出现过冰凌洪水，因冰坝壅高的水位有时超过伏汛水位2.5-3.0米。
由于雨雪洪水的相互补充以及上、中、下游河段洪水的错峰，多瑙河的水位和流量过程线比较均匀，但在时空上分配仍不均匀。一般来说，多瑙河水位在11月至次年2月最低，7-8月也较低，低水位时，影响通航。冬季河口附近河段结冰，结冰期约40天，融冰时间需延续两个星期。多瑙河各主要控制站的多年平均流量为：乌尔姆(控制面积7578km²，多年平均流量114m³/s)；林茨(7.949万平方千米，1479m³/s)；布拉迪斯拉发(13129km²，2050m³/s)；布达佩斯(184767km²，2360m³/s)；贝尔格莱德(51.28万平方千米，5320m³/s)。
多瑙河推移质输沙量以奥地利河段最大，进入匈牙利河段后，推移质泥沙大部分都淤积在河床上。悬移质输沙沿程——般是增加，但在萨瓦河河口数量突然增大。河口多年平均悬移质含沙量0.34千克/立方米，年均输沙量约6760万吨。
河流盆地的不同自然特征影响著上中下游3段河流的流量。上游的流量与阿尔卑斯山脉各支流的流量相一致，在阿尔卑斯山脉冰雪融解最强劲的6月间，上游此段流量最大。冬季数月间，流量降至最低。
中游河水变化各期可持续4个月，6和4月是流量高峰。6月高峰源出于上游，不过中游流量达至最大时比上游迟10-15日。4月高峰是当地原因引起的，即由于平原积雪的融化和由于本地区低地和矮山中早春淫雨，而河水增加。降雨量很重要；枯水期开始于10月，它是低洼平原以夏秋为干季的特点反映。在下游，河水变化的特征——阿尔卑斯型(高山型)特性——全部消失。最大流量在4月，枯水期可延长到9-10月。
林茨以上，由于水流湍急，河水不完全结冰。然而中下游在严寒期间封冻。在12-3月间，冰碛与春季冰雪融解相结合，常造成漂浮的冰块在河岛堆积、阻塞河道，形成大的洪水灾害。
人们说，多瑙河是布达佩斯的灵魂，而布达佩斯是匈牙利的骄傲。踏上这座古城，既可以欣赏到迷人的风光，又可以领略到历史的变迁。
布达佩斯被称为“多瑙河上的明珠”。它是由西岸的布达和东岸的佩斯两座城市，通过多瑙河上8座美丽的桥连为一体的。城内许多古迹多建于城堡山。城堡山是面临多瑙河的一片海拔160米的高岗，13世纪时修建的城堡围墙至今保存完好。著名的渔人堡，是一座尖塔式建筑，结构简练，风格古朴素雅。游人可以站在渔人堡的围墙上，欣赏多瑙河上的美景和佩斯的风光。
矗立在多瑙河畔宏伟的匈牙利国会大厦，高90多米，金碧辉煌，两旁有两座用白石镂空挺拔俏丽的高塔，美丽异常，内部装饰富丽堂皇。在四壁上嵌满匈牙利历代皇帝的雕像，千姿百态，巧夺天工，充分显示了匈牙利人民的才智，是匈牙利国家的象征。
塞尔维亚首都贝尔格莱德是个美丽的城市，它坐落在多瑙河与萨瓦河交汇处，碧波粼粼的多瑙河穿过市区，把城市一分为二。贝尔格莱德，意思是“白色之城”。贝尔格莱德附近是多瑙河中游平原的一部分，是全国最大的农业区，向有“谷仓”之称。本区生产了全国2/3的小麦和玉米，同时，还是全国甜菜、向日葵和水果的重要产地。贝尔格莱德是南斯拉夫最重要的工业中心和水、陆、空交通枢纽，是全国机械制造中心。
蓝色的多瑙河缓缓穿过奥地利的首都维也纳市区。这座具有悠久历史的古老城市，山清水秀，风景绮丽，优美的维也纳森林伸展在市区的西郊，郁郁葱葱，绿荫蔽日。这里都要举行丰富多彩的音乐节。漫步维也纳街头或小憩公园座椅，人们几乎到处都可以听到优美的华尔兹圆舞曲，看到一座座栩栩如生的音乐家雕像。维也纳的许多街道、公园、剧院、会议厅等，都是用音乐家的名字命名的。因此，维也纳一直享有“世界音乐名城”的盛誉。
站在城市西北的卡伦山上眺望，淡淡的薄雾使她蒙上了一层轻纱，城内阳光下闪闪发光的古老皇宫、议会、府第的圆顶和圣斯丹芬等教堂的尖顶，好像她头上的珠饰，多瑙河恰如束在腰里的玉带，加上苍翠欲滴连绵的维也纳森林，使人们想起在这里孕育的音乐家、诗人……他们著名的乐曲仿佛又在人们耳边回响。
布拉迪斯拉发，位于摩拉瓦河与多瑙河汇合处，自古以来就是北欧与南欧之间的重要商道，所以古罗马时此地就是要塞。
布拉迪斯拉发是斯洛伐克地区的政治、经济中心。有造船、化工、机器制造、纺织等工业。此外，还是多瑙河航线上最大的港口之一。
多瑙河上游最大的城市——雷根斯堡。雷根斯堡是座美丽无比的城市，它到处是古老的教堂、达官贵人的邸宅和备有佳肴美酒的古老酒肆。
