Vandens baseinas yra sritis, kuri veikia kaip piltuvas, surenkantis vandenį ir nukreipiantis jį į vandenyną arba į vidaus ežerus ir jūras. Vandens baseinai kartais dar vadinami baseinais arba drenažo baseinais ir yra labai svarbi pasaulio ekologijos dalis. Kadangi jie kerta regionines ir nacionalines sienas, vandens baseinų valdymas gali būti labai sudėtingas, ypač kai kaimyninės tautos turi skirtingą požiūrį į geriausią natūralios aplinkos tvarkymo būdą.
Vandens baseinas gali būti palyginti mažas arba gana didelis, ir visais atvejais baseinai yra tarpusavyje sujungtos sistemos. Jie surenka lietų, tirpsmą sniegą, šaltinio vandenį ir požeminį vandenį intakų, upelių ir upių pavidalu, kurie galiausiai susijungia į vieną didelę upę ar vandens telkinį. Kadangi viskas baseine yra tarpusavyje susiję, nedideli veiksmai vienoje baseino srityje gali turėti didelį poveikį visam regionui, kurį apima baseinas.
Dažnai vandens baseinas matomas virš galvos, plataus slėnio pavidalu. Kalvos ir kalnai paprastai sudaro natūralias ribas tarp vandens baseinų, nes jų nuožulnios pusės veikia kaip tiesioginiai piltuvėliai, skiriantys vandens sistemas. Kai vanduo patenka į jūrą ar vidaus telkinį per baseiną, jis gali vingiuoti per įvairias aplinkas – nuo labai miškingų regionų iki dykumų, taip pat dažnai liečiasi su žmonių gyvenamomis vietovėmis.
Viena iš pagrindinių vandens baseinų valdymo problemų yra tarša; teršėjas, esantis toli prieš srovę, gali pakenkti didžiulei baseino atkarpai, o į vandens telkinį, į kurį galiausiai nuteka baseinas. Daugelis tautų turi griežtus taršos įstatymus, kuriuose atsižvelgiama į visą baseiną, nustatant didžiausią taršos lygį, apimantį visą teritoriją. Vandens baseinus taip pat veikia tokie dalykai kaip medienos ruoša, žvejyba ir kitų gamtos išteklių rinkimas, todėl prieš imdamiesi tokių projektų žmonės turi parodyti, kokių veiksmų imsis baseinui apsaugoti.
Daug žmonių dalyvauja vandens baseinų tyrime iš pačių įvairiausių perspektyvų. Biologai mėgsta pažvelgti į gyvūnų ir augalų įvairovę tokiose srityse, kartais nustatydami populiacijas, būdingas tik konkrečiam baseinui. Miškininkai ir kiti, kurie domisi išteklių naudojimu, žiūri į baseino ekologiją, kad suprastų galimą savo darbo poveikį, o aplinkosaugos aktyvistai dažnai sutelkia dėmesį į konkrečias vandens baseinus, siekdami apsaugoti įvairias augalų ir gyvūnų rūšis.