伏尔加河是世界上最大的内陆河，它发源于东欧平原西部的瓦尔代丘陵中的湖沼间。全长3690公里，最后注入里海，流域面积达138万平方公里，占东欧平原总面积的三分之一，是欧洲第一长河。伏尔加河河源处海拔仅有228米，而河口处低于海平面28米。从距河源不远的尔热夫算起，往下3000多公里的河段内，总落差仅有190米，因此河水流速缓慢，沙洲、浅滩、牛轭湖、废河道广为分布，是一条典型的平原河流。

伏尔加河及其支流从北向南跨15纬度，上、中游地区河网密布，支流众多，卡马河、奥卡河是它的主要支流，其中卡马列河是伏尔加河最大的支流，它们在喀山以南汇合，在此处，两河流量几乎相等。伏尔加河下游支流很少，特别是从河口向上800公里内，没有一条支流。

伏尔加河流域冬季寒冷漫长，积雪深厚。到了夏季，大量的积雪融水流入伏尔河。冬季河面封冻，上游冰期长达140天，中下游在90至100天左右。伏尔加河河口年平均流量达每秒8000立方米，平均每年有255立方公里的水注入里海，这些水源对里海湖水的水量平衡，起着重要的调节作用。

过去伏尔加河完全处于自然状态，河水深度仅1.6至2.5米，不仅通航不畅，其丰富的水力资源也未能加以利用。从20世纪30年代，人们对伏尔加河进行了大规模的整治开发，建立统一水深的航道网，修建了14座大型水利枢纽，对伏尔加河进行梯级开发，为城市生活、工农业生产提供了丰富而廉价的电力和水源。伏尔加河水力资源极为丰富，各电站总发电量达400多亿度。

伏尔加河支流众多，河网密布。有200余条主要支流，最大的支流有奥卡河和卡马河。伏尔加河干支流河道总长约8万千米。它源自莫斯科西北瓦尔代丘陵，源头海拔228米（748英尺），河口在海平面以下28米（92英尺）。它总共约有200条支流，大多自左岸与其汇合。伏尔加河可分为3段：上游，从发源地到与奥卡河汇合处；中游，从与奥卡河汇合处到与卡马河汇合处；下游，从与卡马河汇合处到伏尔加河本身的河口。

伏尔加河上游在穿过瓦尔代丘陵时是小溪，随后穿过一串小湖泊，接纳谢利札罗夫卡河，再向东南流经一条梯形的凹谷。通过勒热夫镇后，它折向东北，在特维尔（旧称加里宁）接纳瓦祖察河和特韦尔察河而河水增多，再继续向东北流经雷宾斯克水库；注入水库的还有莫洛加、舍克斯纳等其他诸河。

从水库向东南进发，伏尔加河流经南有乌格利奇高地、北有丹尼洛夫高地和加利奇-丘赫洛姆低地的狭窄而排满树木的河谷，继续沿温札低地和巴拉赫纳低地而抵达下诺夫哥罗德（在这一段有科斯特罗马河、温札河和奥卡河注入伏尔加河）。

在其与奥卡河汇合处至喀山这一段东-东南方向的河道上，右岸接纳苏拉河和斯维亚加河，左岸接纳克尔热涅茨河和韦特卢加河，为此伏尔加河河床和流量增加了一倍。在喀山，它南折在萨马拉进入水库，与来自左岸的主要支流卡马河汇合。

从此向前，伏尔加河成为一条强劲有力的大河；它除了在萨马拉弯形成一狭窄的弯流外，皆沿伏尔加山山麓朝西南直奔窝瓦格勒（在萨马拉弯和伏尔加格勒之间，仅在左岸接纳较小的支流萨马拉河、大伊尔吉兹河和耶鲁斯兰河）。

在伏尔加格勒的上方，伏尔加河折向东南，而其主要的岔流阿赫图巴河亦向东南岔出，与主干河平行流入里海。在伏尔加河与阿赫图巴河之间有一氾滥平原，其中布满许多连接沟渠、裁弯取直的旧水道、弯流。

在阿斯特拉罕上方，有另一岔流布赞河；从此开始就是伏尔加河三角洲，面积18,985平方千米以上，是俄罗斯最大的三角洲。

三角洲的其他主要岔流还有巴赫铁米尔河、卡梅贾克河、老伏尔加河和博尔达河。