Rio da integração nacional, o São Francisco, descoberto em 1502, tem esse título por ser o caminho de ligação do Sudeste e do Centro-Oeste com o Nordeste. Desde as suas nascentes, na Serra da Canastra, em Minas Gerais, até sua foz, na divisa de Sergipe e Alagoas, ele percorre 2.700 km. Ao longo desse percurso, que banha cinco Estados, o rio se divide em quatro trechos: o Alto São Francisco, que vai de suas cabeceiras até Pirapora, em Minas Gerais; o Médio, de Pirapora, onde começa o trecho navegável, até Remanso, na Bahia; o Submédio, de Remanso até Paulo Afonso, também na Bahia; e o Baixo, de Paulo Afonso até a foz.
À medida em que o São Francisco penetra na zona sertaneja semi-árida, apesar da intensa evaporação, da baixa pluviosidade e dos afluentes temporários da margem direita, tem seu volume d'água diminuído, mas mantém-se perene, graças ao mecanismo de retroalimentação proveniente do seu alto curso e dos afluentes no centro de Minas Gerais e oeste da Bahia. Nesse trecho o período das cheias ocorre de outubro a abril, com altura máxima em março, no fim da estação chuvosa. As vazantes são observadas de maio a setembro, condicionadas à estação seca.
Os índices pluviais da Bacia do São Francisco variam entre sua nascente e sua foz. A poluviometria média vai de 1.900 milímetros na área da Serra da Canastra a 350 milímetros no semi-árido nordestino. Por sua vez, os índices relativos à evaporação mudam inversamente e crescem de acordo com a distância das nascentes: vão de 500 milímetros anuais, na cabeceira, a 2.200 milímetros anuais em Petrolina (PE).
Embora o maior volume de água do rio seja ofertado pelos cerrados do Brasil Central e pelo Estado de Minas Gerais, é a represa de Sobradinho que garante a regularidade de vazão do São Francisco, mesmo durante a estação seca, de maio a outubro. Essa barragem, que é citada como o pulmão do rio, foi planejada para garantir o fluxo de água regular e contínuo à geração de energia elétrica da cascata de usinas operadas pela Companhia Hidrelétrica do São Francisco (Chesf) – Paulo Afonso, Itaparica, Moxotó, Xingó e Sobradinho. É é assim que ela opera.
A irrigação no Vale do São Francisco, especialmente no semi-árido, é uma atividade social e econômica dinâmica, geradora de emprego e renda na região e de divisas para o País – suas frutas são exportadas para os EUA e Europa. A área irrigada poderá ser expandida para até 800 mil hectares, nos próximos anos, o que será possível pela participação crescente da iniciativa privada.
O Programa de Revitalização do São Francisco, cujas ações já se iniciaram, contempla, no curto prazo, a melhoria da navegação no rio, providência que permitirá a otimização do transporte de grãos (soja, algodão e milho, essencialmente) do Oeste da Bahia para o porto de Juazeiro (BA) e daí, por ferrovia, para os principais portos nordestinos.