Річка бере початок у болотах Хмельницької області, розташованих на вододілі між річками Збруч і Случ. Довжина Південного Бугу - 792 км. У верхній ділянці він протікає в низинних і заболочених берегах, з яких лівий берег трохи вище правого. Притоки верхньої ділянки також заболочені. Тут побудовано багато ставків.
Такий характер властивий Південному Бугу майже до гирла річки Ікви, де він прокладає собі шлях серед осадових порід. Південніше, розмиваючи тверді породи, річка протікає в глибокій долині.
Лівою притокою верхньої ділянки Південного Бугу є річка Бужок. Найбільш великий права притока цієї ділянки - річка Вовк (довжина - 70 км). До впадіння річки Вовчок вона протікає серед осадових, нижче - серед кристалічних порід. Ширина русла річки тут збільшується, береги стають більш крутими. Від місця впадіння річки Вовк русло Південного Бугу кілька разів змінює напрямок, що обумовлено розмивом твердих порід. Береги річки тут високі і обривисті. В руслі великі камені утворюють численні пороги і перекати. У таких місцях у Південний Буг вливаються води одного з найбільш великих правих приток - річки Згар (93 км). Вона характеризується відносно швидкою течією, дно її викладено продуктами розмиву кам'янистих порід. Від гирла Згара до гирла Десни Південний Буг протікає по рівнині, утворюючи широке русло і заболочену заплаву. Лівий приплив
- Десна (81 км) - протікає по степовій місцевості.
Нижче м. Вінниці Південний Буг тече по гранітним породам. Тут порожисті ділянки чергуються з низинними берегами, кам'янисті пороги, перекриваючи русло, утворюють перекати. По обох берегах часто височіють скелі. Такий же характер властивий і його притоках. Правда, ліва притока - річка Соб (довжина - 125 км) - спокійніший, ніж правий
- Річка Савранка (98 км). У руслі Південного Бугу на цій ділянці було багато порогів. В даний час вони в більшості випадків затоплені водами водосховищ, які утворилися в результаті спорудження гребель.
До гирла лівої притоки - річки Синиці (довжина - 79 км) - Південний Буг тече спокійно, утворюючи широку долину. Нижче гирла Синиці, що характеризується швидким перебігом, він протікає у вузькій долині майже до гирла Синюхи. На цій ділянці в Південний Буг впадає річка Кодима (149 км), що має уповільнене перебіг, русло його в багатьох місцях встелене пісками. Лівий приплив - річка Синюха (111 км) - утворюється в результаті злиття річок Велика Вись (165 км) і Тікич (4,5 км). У свою чергу Тікич утворюється після з'єднання гирл Гірського (167 км) і Гнилого Тікича (156 км), в руслі першого з яких є багато водоспадів, порожистих ділянок, а також високих і скелястих берегів, тоді як у другому дно і береги значною мірою заболочені. У правої притоки Синюхи - річки Ятрані (107 км) - звивисте русло і, як і у її приток (Уманка - 43 км), полугорний характер. Більш спокійний він у лівої притоки Синюхи - річки Чорний Ташлик (135 км).
Нижче м. Первомайська протягом понад 70 км Південний Буг протікає у високих (до 90 м) скелястих берегах. Скелі утворюють численні пороги. Іноді скелясті береги поступаються місцем болотистим низин і торф'янистим болотах. У с .Олександрівка порожистим частина річки закінчується, русло розширюється. Південний Буг тече по широкій долині з низькими берегами, розмиваючи піски і вапняки. В даний час уздовж берегів насипані дамби, завдяки яким заплавні ділянки ріки не заливаються водами під час весняних паводків.
На цій ділянці в Південний Буг вливаються води його правої притоки - річки Чичиклії довжиною 156 км. Вона періодично пересихає. В руслі рясно розвиваються зарості водної рослинності.
До гирла правої притоки - річки Інгулу - і до р. Миколаєва Південний Буг тече по рівнинній місцевості. Береги в окремих місцях високі, іноді пологі і покриті пісками.
Інгул - найбільш великий приплив Південного Бугу. Його довжина - 354 км. Річка витікає з невеликого лісового озера, розташованого на території Кіровоградської області. Береги на цій ділянці пологі, дно болотисте. Нижче, протікаючи по горбистій місцевості, вздовж русла іноді з'являються скелясті береги, продуктами розмиву яких покрито і дно.
Русло річки дуже звивисте. Іноді вона тече кількома рукавами. У таких місцях долина розширюється, заплава покривається рясними заростями водної рослинності і розчленовується численними затоками і озерами.
В нижній течії Інгул багатоводний. Його берега, особливо правий, кам'янисті, високі, порізані ярами. Часто вони відступають від русла, поступаючись місцем долині, де утворюються широкі плавні, зарослі переважно очеретом. У самому нижньому плині Інгул протікає серед болотистій місцевості, русло утворює багато вигинів. Устя дуже широке.
Нижче гирла Інгульця Південний Буг непомітно переходить в Бузький лиман, є слабкосолоненою затокою Чорного моря. Його довжина перевищує 30 км, ширина - від 4 до
6 км. В залежності від напрямку вітрів осолонені води лиману можуть проникати в пониззя Південного Бугу та Інгулу.
З риб у верхній течії Південного Бугу (від його витоків до м. Вінниці) мешкають сазан, лящ, карась, лин, густера, плотва, краснопірка, головень, уклея, піскар, вівсянка, гірчак, щука, окунь, йорж, щиповка, в'юн , бички. У середній течії - від р. Вінниці до с. Олександрівки, - крім зазначених риб, зустрічаються також вусань, жерех, подуст, судак, сом і минь. В нижній течії - від с. Олександрівка до с. Нова Одеса - рибне населення поповнюється вирезубом, який останнім часом зустрічається дуже рідко, одночасно з його складу випадають вусань і минь. В нижній течії Південного Бугу з Дніпровсько-Бузького лиману та Чорного моря заходять деякі прохідні і напівпрохідні риби - білуга, осетер, севрюга, тюлька, оселедець, пузанок, тарань, шемая, рибець, чехоня, вугор, судак звичайний, судак морський, перкаріна і деякі інші. Однак вище с. Олександрівка вони не піднімаються через наявність греблі. Рибне населення приток Південного Бугу представлено меншою кількістю видів.
Верхні ділянки Інгулу та його приток зарегульовані - тут побудовані ставкові господарства. У середній течії влітку він пересихає, в результаті чого утворюються заболочені ділянки, де можуть мешкати лише найбільш невибагливі риби - карась, лин, в'юн. У ставках, крім всесвітів риб (короп, карась і деякі інші), зустрічаються вівсянка, піскар, уклея і окунь. В нижній течії Інгулу мешкають майже ті ж риби, що і в нижній течії Південного Бугу, - щука, тарань, лящ, судак, карась, лин, уклея.
У Бузькому лимані живуть риби, властиві, з одного боку, Південному Бугу, з іншого - Дніпровського лиману. Останнім часом у зв'язку зі скороченням стоку прісної води з Дніпра і Південного Бугу в Бузькому лимані зникають прісноводні риби й з'являються морські, зокрема атерина. Численні тут бички та тюлька. Рідше зустрічаються пузанок, тарань, уклея, карась, луфарь, судак морський, судак звичайний, перкаріна.
