Зея (от эвенкийского «джеэ» — «лезвие») — крупнейшая река бассейна Амура. По глубине, ширине и водостоку превосходит Амур в месте слияния рек, но исторически считается его левым притоком. Длина Зеи — 1242 км, площадь её водосборного бассейна — 233 000 км².

Берёт начало в хребте Токинский Становик на южных склонах системы Станового хребта. В верхнем течении, от истока до устья Селемджи, имеет преимущественно горный характер; здесь долина её ограничена высокими склонами. В месте пересечения хребта Тукурингра река течёт в глубоком скалистом ущелье. Ниже впадения Селемджи, в своём нижнем течении, Зея выходит на равнину, где её долина расширяется, а русло расчленяется на многочисленные рукава.

Река целиком протекает по Амурской области России, захватывая 64% её территории, и в районе Благовещенска впадает в Амур. На Зее расположены города Зея, Свободный и Благовещенск. В верхнем течении находится Зейский природный заповедник площадью более 830 км². Город Зея находится на севере Амурско-Зейской равнины, на правом берегу р. Зея, в 115 км к северо-востоку от Железнодорожной станции Тында, в 532 км к северу от Благовещенска.

Река судоходна от устья до города Зея, этот участок протяжённостью 650 км входит в перечень водных путей РФ. До строительства Зейской ГЭС в высокую воду небольшие катера могли подниматься и выше, до посёлка Бомнак. Затруднением для судоходства являлось большое число мелководных перекатов в русле реки. На 2012 год судопропускными сооружениями плотина гидроэлектростанции не оборудована, судоходство возможно в верхнем и нижнем бьефе. До строительства Зейской ГЭС на реке во время летних паводков происходили катастрофические наводнения. На реке проектируется каскад Нижнезейских ГЭС.

Питание преимущественно дождевое, доля которого от общего годового стока составляет 50-70%. На снеговое приходится 10-20 %, на подземное — 10-30%. Зея отличается высокой водностью: средний годовой расход воды в нижнем течении у г. Благовещенск равен 2700 м³/с, что соответствует модулю стока 8,2 л/сек*км². Наибольшая глубина в межень — до 60 м, наибольшая ширина — 4 км. Уклон русла — в пределах 0,1-0,4%, в верховьях — более 15%. Скорость течения в верховьях — 4-6 м/с, в низовьях — до 1,2 м/с. Водный режим по сравнению с другими реками Дальнего Востока характеризуется более отчётливо выраженным весенним половодьем, которое длится в среднем 20—30 дней, и высокими летними дождевыми паводками, обусловливающими иногда сильные наводнения. Наводнение 1928 года, повлёкшее за собой катастрофические последствия, в основном было вызвано мощным паводком на Зее. В зимний период Зея, бассейн которой расположен в зоне вечной мерзлоты, исключительно маловодна. У города Зеи, например, во время паводков приток воды достигает 14 200 м³/сек и выше, а зимой падает до 1,5 м³/сек. До строительства Зейской ГЭС многолетняя амплитуда колебания уровня воды достигала 9—10 м. К водосбору реки относится более 19 800 озёр общей площадью 1021 км².

В чрезвычайно разветвлённую систему притоков реки входит около 30 тыс. водотоков, среди которых 43 — длиннее 100 км. Основным притоком Зеи является Селемджа (длина — 647 км, бассейн — 70 900 км²), средний годовой расход воды которой превышает 700 м³/сек. Вторым по значимости притоком является Гилюй, который впадает справа в Зейское водохранилище, имеет длину 545 км и площадь бассейна 22 500 км².

Притоки (расстояние км от устья):

21 км река Ивановка (лв)
110 км река Томь (лв)
284 км река Селемджа (лв)
447 км река Тыгда (пр)
485 км река Деп (лв)
588 км река Уркан (нижний приток) (пр)
680 км река Гилюй (пр)
791 км река Брянта (пр)
837 км река Мульмуга (пр)
878 км река Уркан (верхний приток) (лв)
939 км река Арги (лв)
946 км река Ток (пр)
1073 км река Купури (лв)