Река Обь, одна из крупнейших рек на земном шаре. Образуется от слияния Бии (длина 301 км) и Катуни (длина 688 км) на территории Алтайского края, в 22 км ниже г. Бийска, у села Сорокино (правый берег) и села Верхне-Обского (левый берег). Впадает Обь в Обскую губу Карского моря у мыса Ям-Сале. Длина реки 3650 км, площадь бассейна 2990000 кв. км, в пределах Алтайского региона (Алтайского края) ее длина составляет 493 км, площадь бассейна 209500 кв. км.
Основные притоки Верхней Оби (от начала до Новосибирского водохранилища): Чемровка (правый, длина 123 км), Песчаная (левый, 276 км), Ануй (левый, длина 327 км), Чарыш (левый, длина 547 км), Большая Речка (правый, длина 258 км), Алей (левый, длина 866 км), Барнаулка (левый, длина 207 км), Чумыш (Правый, длина 644 км), Иня (правый, длина 170 км).
Сток Верхней Оби формируется на огромной территории: Алтайские горы, Салаирский кряж, Бийско-Чумышская возвышенность, Приобское плато. Река протекает в широкой долине с хорошо развитой поймой. Современная долина, сливаясь с ложбиной древнего стока, резко отличается от прилегающей местности. На участке от начала реки до впадения Чарыша ширина долины 15—20 км, ниже — она более широкая и ассиметричная. По левому берегу долина ограничесна крутым склоном Приобского плато, приподнятым над поймой на 80—100 м. Справа к пойме примыкают 3 возвышающиеся друг над другом террасы ложбины древнего стока. Они занимают все пространство правобережья до Бийско-Чумышской возвышенности, сложены в основном песками перекрытыми с поверхности легкими суглинками и супесями. На террасах распространены сосновые боры — Верхне- и Среднеобский, очень изреженные вырубками.
Общая площадь поймы на участке от начала реки до г. Камня-на-Оби около 4000 кв. км2. До устья Чарыша она преимущественно левобережная, шириной до 7 км. Ширина правобережной поймы — около 1 км. Она возвышается над меженным уровнем на 4 м, затопляется 1 раз в 3—4 года на несколько дней в летнюю волну половодья. От устья Чарыша до устья Кучука (левого) пойма только правобережная, шириной 8—10 км и 11 у г. Барнаула. Здесь она низкая (2—2,5 м над меженью), затопляется почти ежегодно на период до 15 дней до 1 месяца. На участке ниже устья р. Кучук до г. Камня-на-Оби пойма левобережная, шириной свыше 15 км, иногда 25 км, высокая (до 4 м над меженью), затопляется в среднем 1 раз в 3 года на 5—15 дней. Большая часть поймы используется под сенокосы и пастбища, на высоких участках распахана. Русло Оби, сложенное песчано-глинистыми отложениями, неустойчиво, перемещается по пойме, разделено на рукава, протоки. Частые перекаты, отмели, многочисленные острова. Ширина русла колеблется от 1,5 до 3,5 км.
Сток формируется в основном за счет Бии и Катуни. При слиянии доля Бии составляет 44%, Катуни — 56%. Эти реки во многом определяют характер весенне-летнего половодья. На Верхней Оби оно бывает однопиковое, двухпиковое, чаще всего многопиковое с 3—4 и более волнами, следующими одна за другой до конца июля или августа. Первая волна формируется за счет таяния снегов в предгорьях и низкогорьях (преимущественно в бассейне р. Бии) с максимумом в конце апреля-начале мая. Последующие волны связаны с таянием горных снегов и ледников (преимущественно бассейна р.Катуни) с максимумами мае-июне и даже июле. Высота подьема уровня воды обычно не превышает 4—5 м, в отдельные годы — 6—7 м. Наивысший уровень воды в г.Барнауле наблюдался 16 мая 1937 года — 763 см над нулем поста. Летние осадки накладываются на половодье, осенние формируют невысокие (1—2 м) дождевые паводки. В конце ноября наступает зимняя межень, которая продолжается до начала-середины апреля. Ледостав обычно наступает в середине ноября, ему, как правило, предшествуют осенние ледовые явления и ледоход. Весенний ледоход наступает чаще всего с 18 до 22 апреля, в ранние весны — в первой декаде апреля, в поздние — в первой декаде мая. Толщина льда нарастает к концу марта, достигая 100—130 см.
Обь судоходна. На ее берегах расположен краевой центр г. Барнаул, районные центры г. Камень-на-Оби, Быстрый Исток, Усть-Чарышская Пристань, Шелаболиха.