Канал Днепр — Донбасс начинается в Днепродзержинском водохранилище на Днепре. Канал трапецеидальной формы с шириной дна около 10 метров, шириной поверхности от 30 до 60 метров и глубиной 4—5 метров. Канал дюкером проходит под рекой Орель, идет по Днепропетровской области затем входит в Харьковскую область, где соединяется с Орельским водохранилищем и с Краснопавловским водохранилищем, которые были построены для обеспечения бесперебойной работы канала в случае аварии. Общая длина этого участка канала 194 км, общий подъём, обеспечиваемый насосными станциями 63 метра. Далее канал идет самотеком по Харьковской области и, частично используя русло рек Бритай и Берека, достигает Северского Донца. Канал рассчитан на большой водоток до 120—125 м куб/сек, однако фактически использовался максимум на 30 % своих возможностей. В 1991 году использование составило 41 м куб/сек, а в 2000 всего 10 м куб/сек, причём канал не эксплуатируется в зимнее время.