荒川は、埼玉県および東京都を流れ、東京湾に注ぐ重要な河川です。一級水系である荒川水系の本流であり、一級河川に指定されています。全長は173 km、流域面積は2,940 km²に及び、その川幅は埼玉県鴻巣市・吉見町にかかる御成橋付近で最大2,537 mと日本で最も広い川幅を持つ河川です。荒川は、江戸時代に行われた大規模な河川改修工事、いわゆる「荒川西遷事業」によって、その流れを大きく変えられた歴史を持っています。
荒川は、山梨県、長野県、埼玉県の三県が境を接する甲武信ヶ岳（奥秩父）を源流とし、秩父山地を通りながら東に流れ出します。秩父盆地に至ると北に流れを変え、長瀞渓谷を経て再び東へと向かい、大里郡寄居町で関東平野に出ます。その後、熊谷市で南南東に向きを変え、川越市で入間川と合流します。戸田市からは再び東に流れ、埼玉県と東京都の県境を形成しながら、最終的に東京湾へと流れ込む大河となっています。
荒川は、その長い流路に沿っていくつかの主要な交通路と並走しています。例えば、秩父盆地から熊谷市までは国道140号線および秩父鉄道秩父本線が荒川と並走しています。また、熊谷市から東京都との県境に至るまで、国道17号線（中山道）や首都高速大宮線、そしてJR東日本高崎線および埼京線が河川に沿って延びています。さらに、県境から河口までは首都高速中央環状線が川と並行して走っており、いずれも重要な幹線道路として機能しています。
荒川の源流点には、二つの異なる説が存在します。一つは、秩父湖の少し上流にある滝川と入川の合流地点です。もう一つは、甲武信ヶ岳の埼玉県側の山腹に位置する「真の沢」という地点で、標高は2,475 mです。この「真の沢」が荒川の正式な源流点とされることもあります。荒川源流を記念する石碑は、入川がそれぞれの沢に分かれる地点に立てられています。
荒川の一級河川としての起点は、入沢と赤沢の合流点に位置し、ここには「一級河川荒川起点の碑」が設置されています。終点は中川との合流点で、そこには「河口から0 km」のキロポストがあります。元々、この地点は荒川の河口であった場所ですが、埋め立ての進行により、河川区域は沖合に向かって拡大していきました。現在、入沢と赤沢の合流点から中川との合流点までの全長173 kmが、一級河川としての荒川に該当します。
国土交通省道路局によると、荒川のローマ字表記は「Arakawa river」とされており、「川」を意味する二重表現となっています。これは「地名などの固有名詞はヘボン式ローマ字で、山や川などの普通名詞は英語で表示する」という原則に基づいていますが、一部では慣用的な表現として使われています。
荒川は、古くから利根川の支流であり、関東平野に出た後、扇状地を形成し、現在の埼玉県熊谷市から行田市の辺りで利根川と合流していました。しかし、利根川の流れが不安定であったため、次第に並行した流路を形成し、荒川との合流点は下流へと移動していきました。荒川の名前は「荒れた川」という意味を持ち、歴史的に下流域の開発は遅れていました。
1629年（寛永6年）、関東郡代の伊奈忠治らによって現在の熊谷市久下で河道が締め切られ、元荒川の河道を和田吉野川の河道に付け替え、入間川筋へと繋がる瀬替えが行われました。この改修後、荒川は現在の隅田川を流れて東京湾へと注ぐようになりました。これにより、荒川は重要な交通路となり、物資の大量輸送が可能となりましたが、洪水被害は依然として深刻でありました。
1910年（明治43年）の関東大水害は、荒川を含む多くの河川が氾濫し、大きな被害をもたらしました。この水害を契機に、翌年の1911年（明治44年）、政府は東京の水害対策として荒川放水路の建設を決定しました。荒川放水路は、荒川の流れを人工的に制御し、洪水の被害を軽減するための重要な工事でした。
荒川放水路は、岩淵水門から江東区・江戸川区の区境の中川河口までを繋ぐ、全長22 km、幅約500 mの人工河川です。1913年（大正2年）に着工され、1930年（昭和5年）に完成しました。この工事には17年の歳月がかかり、難工事とされました。放水路の建設によって、荒川の洪水リスクは大幅に軽減され、東京の都市開発が進む礎となりました。