Vuoksen vesistöalue on Suomen suurin. Vesistöalueen pinta-ala on noin 68 500 km ², ja sen keskusjärvenä toimii Saimaa. Vesistöalue saa alkunsa Vienan Karjalasta. Vuoksen laskujoki syntyi noin 6000 vuotta sitten, kun Saimaa puhkaisi Imatran kohdalla Salpausselän harjun ja purkautui kohti Laatokkaa. Muinoin Vuoksen vedet laskivat osittain myös Viipurinlahteen.

Nykyisin Vuoksi laskee Laatokkaan kahta reittiä pitkin. Vuoksen eteläinen päälasku-uoma virtaa Laatokkaan Suvantojärven ja Taipaleenjoen kautta. Eteläinen uoma syntyi 1800-luvulla vesistöjä erottavien kannasten avaamisen yhteydessä. Vuoksen pohjoinen haara laskee Laatokkaan Käkisalmen kautta. Se on virtaukseltaan hyvin vähäinen.

Vuoksen alkupäästä on Laatokalle matkaa noin 150 kilometriä, jonka aikana joki laskee hieman yli 70 metriä. Joen suurimmat pudotukset sijoittuvat yläjuoksun varrelle. Vuoksen luonnontilaisista koskista enää muutama on jäljellä alkuperäisessä muodossaan, sillä suurimmat kosket on valjastettu voimalaitosrakentamisen myötä energiantuotannon käyttöön. Vuoksen keskimääräinen virtausnopeus on noin 600 m³ sekunnissa. Vuoksen uomaan laskee myös lukuisia muita Karjalan kannaksen alueen vesistöjä.