Στο νοτιοανατολικό άκρο του νομού Έβρου, στα σύνορα με την Τουρκία, ο ποταμός Έβρος σχηματίζει ένα εκτεταμένο Δέλτα, διεθνούς οικολογικής σημασίας, συνολικής έκτασης 188 τ.χλμ. Ο Έβρος είναι ο δεύτερος σε μέγεθος ποταμός της Ανατολικής Ευρώπης και χαρακτηρίζεται για τις φερτές ύλες που μεταφέρει και αποθέτει ανάμεσα στην Αλεξανδρούπολη και στην Αίνο.

Ο ποταμός Έβρος πηγάζει από την οροσειρά της Ρίλα στην Βουλγαρία στα νότια της Σόφιας. Διασχίζει τη λεκάνη απορροής του μεταξύ των οροσειρών Ροδόπης και Αίμου όπου και δέχεται πλήθος παραποτάμων. Κοντά στην Ανδριανούπολη, δέχεται τους κυριότερους παραποτάμους Τούνζα από βόρεια και Άρδα από δυτικά ενώ κοντά στο Διδυμότειχο τα νερά του Ερυθροποτάμου από δυτικά και του Εργίνη από ανατολικά. Ο Έβρος είναι ο μεγαλύτερος ποταμός της Βαλκανικής χερσονήσου και χαρακτηρίζεται από το μεγάλο όγκο των νερών του και των φερτών υλών που μεταφέρει προς τις εκβολές του. Το συνολικό μήκος του ποταμού είναι 528 χλμ., από τα οποία τα 310 χλμ. ανήκουν στην Βουλγαρία, ενώ 218 χλμ καθορίζουν τα σύνορα της Ελλάδας με τη Βουλγαρία και την Τουρκία. Η συνολική λεκάνη απορροής του ποταμού έχει επιφάνεια 53.000 τ.χλμ. εκ των οποίων:

Υπολογίζεται πως η ελάχιστη παροχή του ποταμού Έβρου είναι περίπου 8 κυβικά μέτρα το δευτερόλεπτο, ενώ η συνήθης παροχή του είναι περίπου 100.

Το κλίμα που επικρατεί στην περιοχή του Δέλτα Έβρου είναι μεσογειακό με επιδράσεις ηπειρωτικού κυρίως προς την ενδοχώρα. Ο χειμώνας είναι βαρύς και συχνά παρατηρούνται πρώιμοι και όψιμοι παγετοί. Η κατανομή των βροχοπτώσεων κατά τη διάρκεια του έτους είναι ανομοιόμορφη με ελάχιστες βροχές τους καλοκαιρινούς μήνες.

Το Δέλτα του ποταμού Έβρου, αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους υγροβιότοπους όχι μόνο της Ελλάδας αλλά και της Ευρώπης. Συνολική έκταση 95.000 στρεμμάτων (80.000 χερσαία και 15.000 στρ. υδάτινη επιφάνεια) έχει ενταχθεί στον κατάλογο των προστατευόμενων περιοχών της Διεθνούς Σύμβασης Ραμσάρ (1971) λόγω των σημαντικών ειδών που φιλοξενεί. Επίσης, μέρος του Δέλτα χαρακτηρίζεται ως Ζώνη Ειδικής Προστασίας και προτείνεται ως Τόπος Κοινοτικού Ενδιαφέροντος στο Δίκτυο Natura 2000 (σύμφωνα με τις Οδηγίες 79/409/ΕΟΚ και 92/43/ΕΕ, αντίστοιχα).