Ο Έβρος πηγάζει από τα όρη Ρίλα, πρώην Σκόμιο, της δυτικής Βουλγαρίας και κυλά σε βουλγαρικό έδαφος νοτιοανατολικά, διασχίζοντας την Ανατολική Ρωμυλία, σχηματίζοντας κοιλάδα ανάμεσα στις οροσειρές της Ροδόπης και του Αίμου απ’ όπου και διέρχεται από τις πόλεις Πάζαρτζικ, Πλόβντιβ (Φιλιππούπολη), Σβίλεγκραντ και Ιβαήλοβγκραντ.
Στη συνέχεια, συναντώντας τα ελληνοβουλγαρικά σύνορα, κοντά στο χωριό Ορμένιο, εισέρχεται για λίγα χιλιόμετρα σε τουρκικό έδαφος, σχηματίζοντας το τρίγωνο του Καραγάτς, κοντά στην Αδριανούπολη, απ’ όπου η συνέχεια του ρου του αποτελεί το γεωγραφικό σύνορο μεταξύ Ελλάδας-Τουρκίας, χωρίζοντας και γεωγραφικά τη Δυτική από την Ανατολική Θράκη. Διέρχεται κοντά στις ελληνικές κωμοπόλεις Πύθιο, Φέρες, Διδυμότειχο, Σουφλί, Λάβαρα, Τυχερό, Νέα Βύσσα και στις τουρκικές Μερίτς (Meriç), Κεσάν(η) (Keşan). Εκβάλλει στο βόρειο Αιγαίο Πέλαγος, στο λεγόμενο Θρακικό πέλαγος. Το μήκος του στο ελληνικό έδαφος από τη Νέα Βύσσα μέχρι τις εκβολές του φθάνει τα 206 χιλιόμετρα. Οι κυριότεροι παραπόταμοί του είναι ο Τόνζος (Τούντζας), ο Εργίνης, ο Άρδας και ο Ερυθροπόταμος.
Ο Έβρος στις εκβολές του σχηματίζει ένα τεράστιο και δαιδαλώδες δέλτα, το οποίο αποτελεί τον σημαντικότερο υδροβιότοπο της Ελλάδας. Το Δέλτα του Έβρου αρχίζει από το χωριό Πόρος, όπου διακλαδίζεται σε δύο βραχίονες. Δεν είναι πλωτός σε κανένα σημείο του, έχει όμως σημαντικό όγκο υδάτων που χρησιμοποιούνται για παραγωγή ηλεκτρισμού (φράγμα Κυπρίνου), και αρδεύσεις. Είναι από τους πιο σημαντικούς υδροβιότοπους της Ευρώπης και είναι υπό προστασία.
Πλημμύρες
- Στις 17-22 Φεβρουαρίου 2005, ο ποταμός λόγω των πολλών βροχοπτώσεων-χιονοπτώσεων ξεχείλισε και περιοχές στο βορειοανατολικό τμήμα του νομού Έβρου και της Αδριανούπολης πλημμύρισαν σε ακτίνα 5-10 χιλιομέτρων. Η στάθμη του νερού έφτασε τα 6,5 μέτρα πάνω από το έδαφος και η περιοχή κηρύχθηκε σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Το Πύθιο, αρκετοί δρόμοι, καλλιέργειες και ένα μέρος των γραμμών του τρένου πλημμύρισαν.
- Νέα πλημμύρα σημειώθηκε την 1 Μαρτίου 2005. Στις 2 Μαρτίου η πλημμύρα απλώθηκε και στην περιοχή του Διδυμότειχου και στα Λάβαρα νοτιοδυτικά. Πυροσβέστες και ομάδες διάσωσης επανδρώθηκαν για να βοηθήσουν τους κατοίκους των πληγέντων περιοχών. Ο στρατός ανατίναξε ανάχωμα στην περιοχή μεταξύ Μάνδρας και Λαβάρων, ώστε ο όγκος των νερών στις πλημμυρισμένες εκτάσεις στα Λάβαρα να επαναδιοχετευθεί στον ποταμό. Στις 7 Μαρτίου 2005 η περιοχή της Αδριανούπολης πλυμμύρισε και το χωριό Καστανιές μετατράπηκε σε λιμνοθάλασσα. Οι πλημμύρες επαναλήφθηκαν και το 2006.
- Πλημμύρες έλαβαν χώρα και στις 16 Φεβρουάριου 2010 στην περιοχή του ποταμού. 120.000 στρέμματα πλημμύρισαν και τα Λάβαρα και ο οικισμός του Πόρου αλλά και ο οικισμός Καραγάτς στην Τουρκία εκκενώθηκαν. Έγινε τεχνητή θραύση του αναχώματος στην τοποθεσία Πέτρα ώστε να εκτονωθούν τα νερά στις πλημμυρισμένες εκτάσεις.
- Τον Αύγουστο του 2010 έγινε η άσκηση «ΕVRΟS 2010» όπου προσομοιώθηκε η εκκένωση, διάσωση κατοίκων στην περίπτωση νέας μελλοντικής πλημμύρας του Έβρου.
Το 2005 και το 2006 συνολικά 400.000 στρέμματα στην Ελλάδα και 450.000 στρέμματα στην Τουρκία πλημμύρισαν και το φαινόμενο των πλημμύρων τα τελευταία χρόνια επαναλαμβάνεται. Μέρος του προβλήματος αποτελεί το φράγμα του Ιβαΐλογκραντ στον Άρδα ποταμό στην Βουλγαρία (το φράγμα βρίσκεται 6χλμ από τα σύνορα με την Ελλάδα). Όταν γίνεται υπερχείλιση νερού στο φράγμα τα νερά μέσα σε 2-4 ώρες χύνονται ορμητικά μέσω του ποταμού Άρδα στον Έβρο. Οι Βούλγαροι είναι υποχρεωμένοι να ενημερώνουν τις Ελληνικές αρχές πριν την υπερχείλιση του φράγματος, αλλά αυτό πολλές φορές δεν γίνεται εγκαίρως μιας και είναι δύσκολο να προβλεφθεί η υπερχείλιση. Πρόβλημα υπερχείλισης του ποταμού αποτελούν επίσης τα χωμάτινα αναχώματα που έχουν φτιάξει η Ελλάδα και η Τουρκία στην κοίτη του Έβρου: το πλάτος του ποταμού έχει περιοριστεί από τα 2.000 μέτρα στο παρελθόν στα 200 μέτρα σήμερα, με αποτέλεσμα σε περίπτωση μεγάλης ποσότητας νερού η ροή να μην είναι ομαλή.