Река Уксунай — правый приток Чумыша, впадает в него у с. Бураново Тогульского района Алтайского края. Берет начало на юго-западном склоне Салаирского кряжа.Длина 165 км, площадь водосборного бассейна 2600 кв.км.
Основные притоки: Каменушка (левый, длина 43 км), Тогул (правый, длина 110 км). Водосбор формируется на склонах Салаира и Предсалаирской равнине. В верхней части залесен (пихта, осина, береза), в нижней — почти безлесен, сильно распахан. Долина хорошо выражена по всему течению, неоднократно меняет направление на противоположное. Этим и отличается от других салаирских притоков Чумыша.
В верхнем и среднем течении Уксунай — горная река с узкой долиной (0,3—0,8 км), пойма отсутствует. В нижнем течении ширина долины увеличивается до 1—1,5 км, имеется высокая пойма со старицами, заболоченными участками и наличием торфа (мощность его 0,3—0,5 м). Весеннее половодье отмечается с середины апреля до начала июня. Максимальный подъем воды 4—6 м, ниже впадения р. Тогул — до 8 м. Летне-осенние дождевые паводки до 1,5—2 м. Ледостав с начала ноября по начало апреля, средняя толщина льда 0,8 м. При ледоходе в излучинах образуются заторы льда. При впадении р. Тогул расположен районный центр Тогул.