Syr-Darja flyter från Tian Shan genom Kirgizistan, Uzbekistan, Tadzjikistan och Kazakstan till Aralsjön. Medelvattenföringen har sedan 1960 minskat med över 30 % på grund av bevattning av bomulls- och risfält (främst i Ferganadalen), vilket har sänkt tillrinningen till Aralsjön. Avrinningsområdet är ca 220 000 km².