سد کرخه یکی از بزرگ‌ترین سدهای خاکی دنیا و بزرگ‌ترین سد خاکی ایران و خاورمیانه است که برروی رودخانه کرخه در ۲۲ کیلومتری شمال‌غربی شهرستان اندیمشک در استان خوزستان ساخته شده‌است. رودخانه کرخه از مناطق میانی و جنوب‌غربی رشته‌کوه‌های زاگرس در نواحی غرب و شمال‌غرب کشور سرچشمه گرفته و پس از طی مسافتی در حدود ۹۰۰ کیلومتر در امتداد شمال به جنوب، سرانجام در مرز مشترک ایران و عراق به مرداب هورالعظیم می‌رسد. رودخانه کرخه پس از رودخانه‌های کارون و دز، سومین رودخانه بزرگ ایران از نقطه‌نظر آبدهی محسوب می‌شود.

حوضه آبریز رودخانه کرخه به وسعت حدود ۴۳ هزار کیلومتر مربع، بین ۴۶ درجه و ۵۷ دقیقه تا ۴۹ درجه و ۱۰ دقیقه طول شرقی و ۳۱ درجه و ۴۸ دقیقه تا ۳۴ درجه و ۵۸ دقیقه عرض شمالی واقع شده‌است و شامل استان‌های همدان، کرمانشاه، کردستان، ایلام، لرستان و خوزستان است. سرشاخه‌های اصلی تشکیل‌دهنده رودخانه کرخه، رودخانه‌های سیمره، کشکان، قره‌سو، گاماسیاب و چرداول هستند. یکی از مشخصه‌های طبیعی رودخانه کرخه، احتمال وقوع سیلاب و خطرات ناشی از آن است.