Бассейн реки Самур находится в южной части Республики Дагестан и занимает северо-восточную часть Главного Кавказского хребта и южные отроги Бокового хребта. Длина реки 213 км. Площадь водосбора – 4990 км2. Около 80% площади бассейна лежит выше 1500 м. Высшей точкой бассейна Самура является гора Базардюзи (4466 м).
Река берет свое начало с отрогов Главного Кавказского хребта и впадает в Каспийское море двумя рукавами – Самур и Малый Самур, образуя на последних 20 км общую дельту. Водосборный бассейн реки почти полностью находится на территории Республики Дагестан. Вместе с тем, река играет исключительно важную роль в деле водоснабжения сельскохозяйственных и промышленных районов не только Республики Дагестан, но и соседнего государства Азербайджан. Неоценима роль водных ресурсов р. Самур для экологического благополучия дельтовых ландшафтов, и в особенности для дельтового реликтового леса.
В физико-географическом отношении бассейн Самура характеризуется ландшафтными контрастами – от высокогорных ледниковых вершин Главного Кавказского хребта (с отметками до 4466 м) до низменной дельтовой равнины, значительная часть которой лежит ниже уровня Мирового океана (до -29 м).
С юга бассейн реки Самур окаймлен Главным Кавказским хребтом, который здесь значителен по высоте. От горы Базардюзи к восток-северо-востоку до Каспийского моря южная граница проходит по государственной границе Российской Федерации и Азербайджанской Республики. На западе хребет Анхимал (отрог-перемычка между Водораздельным и Боковым хребтами) отделяет его от верховий реки Джурмут. На севере Самурский бассейн по хребтам Дюльтыдаг и Самурскому и по междуречью Самур-Гюльгеричай граничит с истоками рек Каракойсу и Казикумухское Койсу и с бассейном реки Гюльгеричай. Восточная граница бас-сейна р. Самур – береговая линия Каспийского моря.
По низменной части рассматриваемого региона проходят железная дорога Баку-Ростов и одноименная автострада, а также Самур-Дербентский канал, забирающий воду из р. Самур. В бассейне Самура находятся самая южная (г. Рагдан – 41о12' с.ш.), самая восточная (устье р. Ялама – 48о35' в.д.) и самая высшая (г. Базардюзи – 4466 м) точки республики, а также самое высокогорное селение Европы и России – аул Куруш.