No Brasil, a Bacia do rio Uruguai localiza-se nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, ocupando uma área de 174,4 mil km2.
Origina-se da confluência dos rios Pelotas e Peixe na Serra Geral. Após receber a afluência do rio Quaraí, que limita o Brasil e o Uruguai, marca a fronteira entre Argentina e Uruguai, desaguando no rio da Prata.
Na bacia do rio Uruguai vive uma população aproximada de 3,8 milhões de pessoas. É compartida com Uruguai e Argentina.
Há preocupação ambiental crescente em decorrência da expansão da agricultura industrial, silvicultura e projetos de infraestrutura em hidroenergia e transporte. Os impactos ambientais mais evidentes estão relacionados ao lançamento de esgotos in natura de seus principais centros urbanos (Lages, Chapecó, Erechim, Uruguaiana, Alegrete) e o uso intensivo de agrotóxicos em suas áreas rurais. Afora isso, isso deve-se considerar efluentes de atividades intensivas como a suinocultura, a avicultura, a mineração e das indústrias de celulose.