Elben har det fjerdestørste flodbassin i Central- og Vesteuropa efter Donau, Weichsel og Rhinen og er beboet af ca. 25 millioner mennesker. Mere end 99 % af flodbækkenet ligger i Tyskland og Tjekkiet og mindre end 1 % i Østrig og Polen.
Den gennemsnitlige årlige nedbørsmængde i perioden 1961 – 1990
Fra Elbens udspring i Giantbjergene til dens udmunding i Nordsøen kan Elben opdeles i tre afsnit (Øvre, Mellem og Nedre Elbe).
De største bifloder til Elben er floderne Vltava, Saale og Havel, som optager mere end 51 % af flodbassinerne.
Elbe-flodens afvandingsområde hører til den tempererede klimazone og ligger i overgangszonen fra maritimt til kontinentalt klima. Den kontinentale indflydelse manifesterer sig ved relativt lave nedbørsmængder og store forskelle mellem sommer- og vintertemperaturer. Dette er tilfældet for størstedelen af Elbenbækkenet, mens nedbørsmængden stiger, jo højere man kommer ind i de lave bjergkæder. Nedre Elbe-afsnittet er kendetegnet ved en mere afbalanceret temperaturprofil og relativt høje nedbørsmængder i sammenligning med andre lavlandsområder, hvilket er typisk for et maritimt klima.
Den årlige gennemsnitlige lufttemperatur ligger på 8-9 °C i lavlandet og 1-3 °C på toppen af de lave bjergkæder. De absolutte ekstreme værdier for flodbækkenet blev målt i dets sydlige del med et ret kontinentalt klima på +40,4 °C i Dobřichovice nær Prag den 20. august 2012 og på -42,2 °C i Litvinovice nær Česke Budějovice (det øvre Vltava-flodens afvandingsområde) den 11. februar 1929. Men også det maritime klima i den nordlige del af Elben-regionen har oplevet ekstreme temperaturer fra +39,2 °C, målt i Lübben (Spree-flodens afvandingsområde) den 9. august 1992, til -28,9 °C, målt i Gardelegen (Aland-flodens afvandingsområde) den 24. februar 1956.
Den gennemsnitlige årlige nedbørsmængde varierer fra 1 700 mm på højderyggene i Giant Mountains og Jizera-bjergene samt i Oberharzen og 450 mm i områder, der ligger i regnskyggen fra de lave bjergkæder. Den gennemsnitlige årlige nedbørsmængde i hele Elbe-flodens afvandingsområde er 628 mm. Kortet viser dog betydelige forskelle i de enkelte regioner. I ca. en tredjedel af Elbens afvandingsområde er nedbøren under 550 mm. Det drejer sig hovedsagelig om dele af Vltava-, Ohře-, Saale- og Havel-flodens afvandingsområder. Der registreres særlig lav nedbør i områder, der ligger i regnskyggen fra de lave bjergkæder under cykloniske vestlige og nordvestlige vejrsituationer. Som følge heraf er det nederste Saale-område med et gennemsnit på ca. 430-450 mm pr. år, Žatec-bækkenet i Ohře-regionen og Thüringebækkenet i Unstrut-regionen med 450 mm pr. år de tørreste områder. Derimod findes årlige nedbørsmængder på over 1.000 mm kun i de højere beliggende områder i de lavere bjergkæder.
Topografisk kort
Den højeste daglige nedbørsmængde i Elbenbækkenet på 345 mm blev registreret i Nová Louka i Jizera-bjergene den 29. juli 1897. De 312 mm nedbør, der blev målt i Zinnwald-Georgenfeld i den østlige del af Ertsbjergene den 12. august 2002, har været den højeste nedbørsmængde på én dag i Tyskland siden starten af regelmæssige målinger.
Det regn-sne-lignende afstrømningsregime er karakteristisk for dette overgangsklima. En del af vinternedbøren er sne, som normalt først smelter i de lavere bjergkæder om foråret, og som i langtidsgennemsnittet resulterer i et afstrømningsmaksimum i marts og april måned. Oversvømmelser er ofte forårsaget af regionale kraftige nedbørsmængder om sommeren, som f.eks. i forbindelse med oversvømmelserne i august 2002 og i juni 2013. De lavere bjergkæder udgør kun en lille del af Elbens afvandingsområder. Kun 2 % af Elbe-regionen ligger i højder på over 800 m over havets overflade, mere end halvdelen af flodbækkenet ligger i højder på op til 200 m over havets overflade. På grund af disse forhold er der et betydeligt fald i afstrømningen i sommermånederne, da sneen og bjerggletsjerne – i modsætning til alpevandene – ikke fortsætter med at smelte i disse måneder. Den laveste afstrømning er normalt registreret i september og oktober.
Den flerårige gennemsnitlige afstrømning fra Elben ved udmundingen til havet er 861 m3/s. Med henvisning til Neu Darchau-pejlet, som repræsenterer 89 % af hele Elbe-området, udgør den gennemsnitlige årlige afstrømningshastighed 5,4 l/s/km2. Elbe-regionen er således et af de europæiske flodområder med de laveste afstrømningshastigheder. Denne kendsgerning afspejles i det store antal dæmninger i Elbe-flodens afvandingsområde. Der er 312 dæmninger med et reservoirvolumen på mere end 0,3 mio. m³, hvoraf 175 ligger i Tyskland og 137 i Tjekkiet. De omfatter et samlet reservoirvolumen på ca. 4,12 mia. m³.
Ifølge de data, der blev analyseret inden for rammerne af CORINE Land Cover-projektet i 2006, anvendes 42,8 % af arealet i Elbenbækkenet som landbrugsjord. Skove dækker 30,6 %, heraf 21,9 % nåletræer og 8,7 % løv- og blandskov.