Az Elba a Duna, a Visztula és a Rajna után Közép- és Nyugat-Európa negyedik legnagyobb vízgyűjtő területe, ahol mintegy 25 millió ember él. A folyómedence több mint 99%-a Németországban és Csehországban található, kevesebb mint 1%-a Ausztriában és Lengyelországban.
Az 1961-1990 közötti átlagos éves csapadékmennyiség
Az Elba folyó az Óriás-hegységben eredő forrásától az Északi-tengerbe való torkolatáig három szakaszra osztható (Felső-, Közép- és Alsó-Elba).
Az Elba legnagyobb mellékfolyói a Moldva, a Saale és a Havel, amelyek a vízgyűjtőterület több mint 51%-át foglalják el.
Az Elba vízgyűjtője a mérsékelt éghajlati övezethez tartozik, és a tengeri és a kontinentális éghajlat közötti átmeneti zónában helyezkedik el. A kontinentális hatás viszonylag alacsony csapadékmennyiségben és a nyári és téli hőmérsékletek közötti nagy különbségekben nyilvánul meg. Ez az Elba vízgyűjtő területének legnagyobb részére igaz, míg a csapadékmennyiség annál magasabbra emelkedik, minél feljebb jutunk az alacsony hegységekben. Az Elba alsó szakaszát a többi alföldi területhez képest kiegyensúlyozottabb hőmérsékleti profil és viszonylag magas csapadékszint jellemzi, ami a tengeri éghajlatra jellemző.
A levegő éves átlaghőmérséklete 8-9 °C az alföldön és 1-3 °C az alacsony hegyláncok csúcsain. A folyómedence déli, inkább kontinentális éghajlatú részén a Prága melletti Dobřichovicében 2012. augusztus 20-án +40,4°C, a Česke Budějovice melletti Litvinovicében (Felső-Vltava folyómedence) 1929. február 11-én -42,2°C abszolút szélsőértékeket mértek. De az északi Elba régió tengeri éghajlata is tapasztalt már szélsőséges hőmérsékleteket, a Lübbenben (Spree vízgyűjtő területe) 1992. augusztus 09-én mért +39,2°C-tól az 1956. február 24-én Gardelegenben (Aland folyó vízgyűjtő területe) mért -28,9°C-ig.
Az átlagos éves csapadékmennyiség az Óriás-hegység és a Jizera-hegység gerincén, valamint a Felső-Harz-hegységben 1700 mm és az alacsony hegyvonulatok esőárnyékában fekvő területeken 450 mm között mozog. A teljes Elba vízgyűjtő területének átlagos éves csapadékmennyisége 628 mm. A térkép azonban jelentős különbségeket mutat az egyes régiókban. Az Elba vízgyűjtő területének körülbelül egyharmadán a csapadékmennyiség 550 mm alatt van. Ezek főként a Moldva, az Ohře, a Saale és a Havel vízgyűjtőjének részei. Különösen alacsony csapadékmennyiséget a ciklonális nyugati és északnyugati időjárási helyzetekben az alacsony hegyvonulatok esőárnyékában fekvő területeken regisztráltak. Ennek eredményeként az Alsó-Saale régió kb. 430-450 mm/év átlaggal, az Ohře régióban a Žatec-medence és az Unstrut régióban a Türingi-medence 450 mm/év átlaggal a legszárazabb területek. Ezzel szemben 1000 mm-t meghaladó éves csapadékmennyiség csak az alacsonyabb hegyvonulatok magasabban fekvő területein fordul elő.
Topográfiai térkép
A legnagyobb napi csapadékmennyiséget az Elba vízgyűjtőjében 345 mm-t a Jizera-hegységben lévő Nová Loukában mérték 1897. július 29-én. Az Érchegység keleti részén fekvő Zinnwald-Georgenfeldben 2002. augusztus 12-én mért 312 mm-es csapadékmennyiség a rendszeres mérések kezdete óta a legmagasabb egy nap alatt lehullott csapadék Németországban.
Az eső-hó típusú lefolyási rendszer jellemző erre az átmeneti éghajlatra. A téli csapadék egy része hó, amely az alacsonyabb hegységekben általában csak tavasszal olvad el, és amely a hosszú távú átlagban március és április hónapokban eredményez lefolyási maximumot. Az árvizeket gyakran a nyári regionális nagy mennyiségű csapadék okozza, mint például a 2002. augusztusi és a 2013. júniusi árvizek esetében. Az alsó hegyláncok az Elba vízgyűjtőjének csak kis részét foglalják el. Az Elba régiójának mindössze 2%-a fekszik 800 m tengerszint feletti magasságban, a folyómedence több mint fele legfeljebb 200 m tengerszint feletti magasságban található. Ezen adottságok miatt a nyári hónapokban jelentős lefolyáscsökkenés tapasztalható, mivel – az alpesi vizekkel ellentétben – a hó és a hegyi gleccserek ezekben a hónapokban nem olvadnak tovább. A legalacsonyabb lefolyást általában szeptemberben és októberben regisztrálják.
Az Elba többéves átlagos lefolyása a torkolatnál a tengerbe 861 m3/s. A Neu Darchau-i vízmércére vonatkoztatva, amely az Elba teljes területének 89%-át képviseli, az átlagos éves lefolyás 5,4 l/s/km2 . Így az Elba régió az egyik legalacsonyabb lefolyású európai folyóterület. Ezt a tényt tükrözi az Elba vízgyűjtő területén található gátak nagy száma. Jelenleg 312 gát található, amelyek tározótérfogata meghaladja a 0,3 millió m³-t. Ebből 175 gát Németországban, 137 pedig a Cseh Köztársaságban található. Ezek összesen mintegy 4,12 milliárd m3 tározótérfogatot tesznek ki.
A CORINE Land Cover projekt keretében 2006-ban elemzett adatok szerint az Elba vízgyűjtő területének 42,8%-át mezőgazdasági területként használják. Az erdők 30,6%-át borítják erdők, ezen belül 21,9% tűlevelű és 8,7% lombhullató és vegyes erdők.