古长江形成于远古时代,长江流域的绝大部被海水所淹没。距今2亿年前的三叠纪时,长江流域部仍被古地中海(即特提斯海)所占据,当时西藏、青海部分、云南西部和中部、贵州西部都是茫茫大海。湖北西部,是古地中海向东突出的一片广阔的海湾,海湾一直延伸到今日长江三峡的中部。长江中下游的南半部也浸没在海底,中下游的北部和华北、西北亚欧古陆的东部,地势较高。
长江是中国水量最丰富的河流,水资源总量9616亿立方米,约占全国河流径流总量的36%,为黄河的20倍。在世界仅次于赤道雨林地带的亚马逊河和刚果河(扎伊尔河),居第三位。与长江流域所处纬度带相似的南美洲巴拉那——拉普拉塔河和北美洲的密西西比河,流域面积虽然都超过长江,水量却远比长江少,前者约为长江的70%,后者约为长江的60%。