Катунь начинается у ледника Геблера на южном склоне Катунского хребта и проходит через горные районы Республики Алтай и Алтайского края. В нижнем течении она сливается с Бией и образует Обь.
Катунь берет начало у южной оконечности ледника Геблера на южном склоне Катунского хребта, в районе горы Белухи. Река течет с юга на север через Республику Алтай и Алтайский край, а у Бийска соединяется с Бией. Вместе они образуют Обь. Общая длина Катуни составляет 688 км, перепад высот от истока до устья достигает около 2000 м. Долину реки обычно делят на Верхнюю, Среднюю и Нижнюю Катунь. Верхний участок идет от истока до Коксы. Здесь река проходит по высокогорной местности, имеет большой уклон, течет через ущелья и образует пороги. Участок труднодоступен, дорог и развитой инфраструктуры почти нет. Средняя Катунь тянется от Коксы до Большой Сумульты. Ниже Тюнгура река течет в порожистом ущелье, затем проходит среди высоких террас и бомов. В эту часть Катуни впадают Мульта, Кураган, Кучерла, Аккем, Аргут и Чуя. Нижняя Катунь начинается ниже Большой Сумульты и продолжается до слияния с Бией. Здесь долина становится шире, в ней больше террас, а рельеф постепенно переходит от среднегорья и низкогорья к степному ландшафту. На нижнем участке расположены Чемал, Элекмонар и другие населенные пункты. Чуйский тракт проходит вдоль значительной части долины и делает отдельные районы реки доступнее. Катунь питается в том числе талыми водами ледников. В ее бассейне насчитывается более 800 ледников, а сама река принимает 254 притока. Весной и летом вода часто выглядит грязно-молочной из-за взвеси, которую несут потоки с ледников. К концу лета и осенью она становится прозрачнее и приобретает зеленоватый или бирюзовый оттенок. На месте слияния Катуни и Бии разница в цвете потоков особенно заметна летом и осенью: некоторое время они идут почти не смешиваясь. Река замерзает в верховьях в декабре, а в нижнем течении в конце ноября. Вскрытие начинается в первой половине апреля. Сезон сплавов продолжается с 20 мая по сентябрь, а наиболее популярным временем отдыха считается вторая половина июля и начало августа. Осенью Катунь становится прозрачнее, поэтому этот сезон выбирают для наблюдения за цветом воды и фотографирования. Катунь подходит для сплавов разной сложности. Большинство сплавов по реке относится к 4 категории, но отдельные препятствия имеют категории от 1 до 5. На реке встречаются пороги, бочки, валы, воронки и водовороты. К известным препятствиям относятся Щеки, Аяла, Каянча, Ильгуменский, Кадринская труба, Шабаш, Доллар, Тельдекпень и Манжерокские пороги. Кадринская труба представляет собой каскад порогов протяженностью около 10 км. Шабаш имеет 4-5 категорию сложности и состоит из двух ступеней. Ильгуменский участок протяженностью около 300 м отличается бочками и валами высотой до 3 м. При низкой или средней воде отдельные препятствия можно обойти. Для первых сплавов подходят спокойные участки Нижней Катуни, тогда как Средняя и Верхняя Катунь требуют большей подготовки. Верхнее течение остается самым труднодоступным. Судоходство возможно только на нижнем участке, в районе села Шульгинка, и занимает чуть более 30 км. Прохождение судов там затрудняют пороги, мелководье, галечные наносы и неустойчивое течение. Среди природных и культурных объектов на реке выделяется остров Патмос в районе Чемала. Это скалистый остров с обрывистыми берегами, к которому ведет подвесной мост; на острове находится храм Иоанна Богослова. В устье одноименного притока, рядом с селом Куюс, расположен каскадный водопад Бельтертуюк. Поблизости находятся долина Санково поле и долина Девяти богатырей с наскальными рисунками. Слияние Бии и Катуни находится недалеко от Бийска, в районе поселка Верх-Обский. Здесь реки огибают остров Иконников и образуют Обь. Само место слияния имеет статус памятника природы. Вода двух рек некоторое время сохраняет разные оттенки, поэтому в русле виден бело-зеленый поток.