Recorre el extremo nororiental de la península ibérica, a través del valle homónimo, situado en una depresión.
El río tiene una longitud total de 930 km[2] y atraviesa diez provincias o comunidades uniprovinciales: Cantabria (donde nace), Palencia, Burgos, Álava, La Rioja, Navarra, Zaragoza, Huesca, Lérida y Tarragona (donde desemboca).
Además, su cuenca hidrográfica también drena territorios de la Comunidad Valenciana (río Bergantes) y Castilla-La Mancha.
[3] Dos capitales de comunidad autónoma, Logroño y Zaragoza, son bañadas por el río.
Su nombre deriva del antiguo topónimo Hiber (Hiberus flumen), que da también nombre a la península ibérica y a los pueblos íberos, adaptación latina del término griego Ἴβηρ (Íber), que recogen las numerosas fuentes historiográficas griegas, que significaría ribera o margen del río.
En efecto, colonos griegos se establecieron un poco más al norte hacia el 575 a. C. en la importante colonia de Ampurias (del griego antiguo Ἐμπόριον, que significa «mercado» o «almacén comercial») en la actual Gerona.
Tradicionalmente se ha considerado que el Ebro nace en Fontibre (del latín Fontes Hiberis o fuentes del Ebro), manantial situado a 880m s. n. m. en la Hermandad de Campoo de Suso, en Cantabria.
Este hecho pudo ser verificado tras verter fluoresceína en el lecho del mencionado río en el lugar en el que se observa una gran pérdida de caudal –a unos 2000 metros al oeste de Fontibre– y observar que, pasadas 32 horas, reaparecía el agua teñida en la Fuentona.
[5] Dicho estudio aporta además material gráfico que demuestra la resurgencia del agua teñida en Fontibre.
Al este se sitúan las cordilleras Costero Catalanas y el mar Mediterráneo.
Durante el invierno presenta un estiaje secundario, producto de las nevadas en gran parte de su cuenca, ya que su régimen es pluvio-nival, acumulando grandes reservas hídricas en los Pirineos y, en menor medida, en la cordillera Cantábrica y en el sistema Ibérico.
Su cauce está regulado por los embalses del Ebro, Sobrón, Mequinenza, Ribarroja y Flix.
La evolución del caudal del Ebro en Tortosa, en el periodo 1960-2008,[10] es la siguiente: El PHN de 2001 recogía un caudal ecológico para el Ebro en su desembocadura de 135 m³/s (3150 hm³ anuales), en 2004 los estudios preliminares el nuevo PHN reconocía los graves problemas del delta y la necesidad de ampliar el caudal ecológico al menos hasta los 4150 hm³ anuales.
Otros ríos de la margen izquierda como el Gállego o el curso alto del Aragón están relativamente bastante reguladas por los embalses.
Las principales avenidas medidas en la capital aragonesa, con una cuenca vertiente de 40 400 km²:[15][16][17] por los pontoneros del ejército desde finales del siglo XIX y más tarde por la Confederación hidrográfica del Ebro son: En el curso bajo las crecidas históricamente han estado motivadas por el propio Ebro y por el sistema Segre-Cinca-Nogueras que es su principal afluente y se deben tanto al deshielo como a lluvias generalizadas en toda la cuenca, incluso a lluvias otoñales de carácter mediterráneo que pueden descargar más de 200 mm.
En Navarra hay un dicho popular que dice: Ega, Arga y Aragón hacen al Ebro varón en referencia al hecho de que antes de recibir esos afluentes el río es poco caudaloso.
Es el único río español que recorre dos capitales de comunidad autónoma: Logroño y Zaragoza.
Entre 2006 y 2011 se han publicado estudios sobre restos de medicamentos en el Ebro, dentro del proyecto europeo Aquaterra.
Se establecieron 18 estaciones de muestreo a lo largo del río, desde Álava hasta Tortosa, que detectaron gran variedad de restos farmacológicos (analgésicos, antiinflamatorios, antidepresivos, antibióticos o antihistamínicos) en el agua, en concentraciones similares a las detectadas en el Danubio o el Elba, suficientes para afectar a los organismos acuáticos.