集水區，也稱爲Catchment Area或basin，是指地表徑流或其他物質匯聚到一共同的出水口的過程中所流經的地表區域。它是一箇封閉的區域，包括對一河流或一湖泊供應水源的全部區域或地區。集水區的邊界由分水嶺定義，分水嶺是將一流域與另一流域分開的山嶺。由於地質、地下水等因素的影響，集水區的具體範圍可能因時而異，且可能受到人爲改變的影響，因此是一箇複雜的實體。簡言之，集水區就是雨水匯合與集中排出的一箇地形單位，任一溪流或溝谷皆有其集水區，只是大小不同而已。集水區是收集水的自然流域或人爲的集水設計、結構，計算集水區面積對於灌溉測算和洪災的防治方面是一箇不可忽視的要素。