La cuenca del río Maule es el espacio natural comprendido por la cuenca hidrográfica del río Maule. Este espacio coincide con el espacio administrativo homónimo definido en el registro de cuencas de Chile con el número 073 que se extiende desde la divisoria de las aguas en la cordillera de los Andes hasta su desembocadura en el océano Pacífico. Se subdivide en 9 subcuencas y 64 subsubcuencas con un total de 20.103 km².

A partir de los años 70 se ha ampliado el concepto de cuenca hasta entender, ya en los primeros años del siglo XXI, una cuenca hidrográfica en lo que respecta a su definición espacial y funcional, como la unidad geopolítica y socioeconómica más apropiada y racional para el desarrollo integrado de los recursos de tierras y aguas asociados a la vegetación y en conjunto con los usuarios de nivel local y regional.^[1]​^: 17

Su desembocadura es un corte en la cordillera de la Costa y siguiendo la dirección de los punteros del reloj, la hoya limita al noroeste con las cuencas costeras entre ríos Mataquito y Maule comprendidas en el ítem 072 del inventario de cuencas de Chile. Al norte con la cuenca del río Mataquito, al oriente y separado por la cordillera de los Andes, con las cuencas trasandinas del río Neuquén^[2]​^: 383 al que agregamos los ríos Grande y Barrancas de la cuenca del río Colorado (Argentina).

Al sur deslinda con la cuenca del río Itata y al poniente y separado por la cordillera de la Costa, con las cuencas costeras menores de los ítem 080 y ítem 074 del inventario de cuencas de Chile. Entre ellas la del río Huenchullami.

Sus extremos alcanzan las coordenadas geográficas 35°6′ S, 36°43′S, 70°22′W y 72°40′ O.

La cuenca del río Maule abarca prácticamente la totalidad de la Región del Maule. A nivel provincial, contempla las provincias de Ñuble, Talca, Linares y Cauquenes.^[3]​^: 17

Los asentamientos humanos de mayor importancia, según el número de habitantes de la comuna, son:

La Dirección General de Aguas subdivide o reúne las cuencas de Chile acorde a las necesidades de estudio y gestión. Existen dos inventarios que han logrado ser aceptados como principales, el inventario de cuencas del Banco Nacional de Aguas (BNA) de 1978, de mayor uso, y el inventario de cuencas del Departamento de Administración de Recursos Hídricos (DARH) de 2014 de mejor cartografía que ha obligado a redefinir algunos límites, a veces con cambios mayores, pero también por algunas redefiniciones del concepto de subcuenca.

Bajo el BNA el código del ítem es 073 y con el DARH es 0703.

La subdivisión del BNA es como sigue:^[4]​

Los cuerpos de agua considerados en esta categoría son:

El inventario público de glaciares de Chile 2022 consigna un total de 218 glaciares en la cuenca, todos sin nombre propio. El área total cubierta es de 17,584 km² y se estima el volumen de agua almacenada en los glaciares en 0,285 km³. Aunque no llevan sus nombres, muchos glaciares se ubican en torno al nevado de Longaví, cerca del origen del Achibueno, del volcán Descabezado Grande, en la divisoria de aguas con la cuenca del río Mataquito, y del volcán Descabezado Chico, más al oriente.

Los glaciares son importantes porque aportan flujos a la cuenca, mantienen reservas de agua, preservan nieve y hielo durante todo el año, tienen menos evaporación que la escorrentía a suelo descubierto y afectan el microclima local.^[5]​^: 135

• Termas de Catillo
• Termas de Quinamávida, cerca de Panimávida.
• Termas de Guaiquivilo
• Baños termales Campanario, del río Campanario.

Para tener una aproximación a nivel de cuenca (casos locales no están reflejados) del consumo comparado con la disponibilidad de agua, se define como:

${\displaystyle {\acute {\imath }}ndice\ de\ escasez\ h{\acute {\imath }}drica={\frac {Consumo\ h{\acute {\imath }}drico}{Oferta\ h{\acute {\imath }}drica}}x100}$

Siguiendo intrincadas definiciones del consumo y la demanda que consideran aguas superficiales, subterráneas, flujos mínimos de sustentabilidad, y consumos que no son devueltos al cauce original, todo ello según normas de organizaciones internacionales, se han clasificado los resultados en cuatro casos:^[6]​^: 29

• Brecha hídrica alta, se consume más del 40% del agua disponible: existe fuerte presión sobre el recurso hídrico y una urgencia máxima para el ordenamiento de la oferta y la demanda. En estos casos la baja disponibilidad de agua es un factor limitador del desarrollo económico.
• Brecha hídrica media, se consume entre el 20% y el 40% del agua disponible: existe presión sobre el recurso hídrico que debe ser ordenada, establecer prioridades, optimizar su uso y proteger los ecosistemas, también mediante inversiones.
• Brecha hídrica moderada, se utiliza entre 10% y 20% del agua disponible, la disponibilidad de agua es un factor limitador del desarrollo.
• Brecha hídrica baja, se utiliza menos del 10% de la oferta, no se experimentan presones importantes sobre el recurso hídrico.

Aplicada esta clasificación a la cuenca del río Maule, el estudio estima una brecha hídrica moderada con un uso del 13% del agua disponible.^[6]​^: 80

El Atlas agroclimático de Chile distingue 12 distritos agroclimáticos en la cuenca:

•      7-8-1 Templado cálido supratermal con régimen de humedad sub húmedo seco (Csb2Shs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 24,4 °C y un mínimo de julio de 6,3 °C. Tiene un promedio de 339 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 2 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 11 meses. Registra anualmente 1.362 días grado y 303 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 920 mm y un período seco de 5 meses, con un déficit hídrico de 726 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 375 mm.
•      7-8-2 Templado cálido supratermal con régimen de humedad sub húmedo seco (Csb2Shs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 27,1 °C y un mínimo de julio de 5,7 °C. Tiene un promedio de 300 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 3 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.595 días grado y 395 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 858 mm y un período seco de 6 meses, con un déficit hídrico de 838 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 325 mm.
•      7-8-3 Templado cálido supratermal con régimen de humedad sub húmedo seco (Csb2Shs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 29,5 °C y un mínimo de julio de 5 °C. Tiene un promedio de 262 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 6 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.754 días grado y 557 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 816 mm y un período seco de 6 meses, con un déficit hídrico de 947 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 291 mm.
•      7-8-4 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 29,7 °C y un mínimo de julio de 3,9 °C. Tiene un promedio de 228 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 15 heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.707 días grado y 784 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 720 mm y un periodo seco de 7 meses, con un déficit hídrico de 1.030 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 229 mm.
•      7-8-5 Templado cálido supratermal con régimen de humedad sub húmedo seco (Csb2Shs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 29,1 °C y un mínimo de julio de 3,5 °C. Tiene un promedio de 211 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 20 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.535 días grado y 949 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 1.137 mm y un período seco de 5 meses, con un déficit hídrico de 846 mm/año. El período húmedo dura 5 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 528 mm.
•      6-8-1 Templado cálido mesotermal con régimen de humedad Sub Húmedo Seco (Csb1Shs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 28,7 °C y un mínimo de julio de 3,4 °C. Tiene un promedio de 196 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 23 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 7 meses. Registra anualmente 1.433 días grado y 1.023 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 1.393 mm y un período seco de 5 meses, con un déficit hídrico de 693 mm/año. El período húmedo dura 5 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 700 mm.
•      7-9-2 Templado cálido mesotermal con régimen de humedad sub húmedo húmedo (Csb1Shh). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 26,8 °C y un mínimo de julio de 3,8 °C. Tiene un promedio de 175 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 23 heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 7 meses. Registra anualmente 1.123 días grado y 1.101 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 1.884 mm y un periodo seco de 4 meses, con un déficit hídrico de 528 mm/año. El período húmedo dura 7 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 1.065 mm.
•      7-9-3 Templado cálido mesotermal con régimen de humedad subhúmedo húmedo (Csb1Shh). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 23,1 °C y un mínimo de julio de 0,9 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 96 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 5 meses. Registra anualmente 644 días grado y 1.717 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 2.333 mm y un período seco de 4 meses, con un déficit hídrico de 472 mm/año.El período húmedo dura 7 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 1.408 mm.
•      7-9-4 Templado frío con régimen de humedad húmedo con tendencia mediterránea (Cfcfs). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 19,7 °C y un mínimo de julio de −1,1 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 191 heladas.El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 3 meses. Registra anualmente 370 días grado y 1.794 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 2.470 mm y un período seco de 2 meses, con un déficit hídrico de 253 mm/año. El período húmedo dura 7 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 1.435 mm.
•      6-8-2 Tundra (ET). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 14,1 °C y un mínimo de julio de -4,6 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 295 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 0 meses. Registra anualmente 125 días grado y 1.800 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 2.356 mm y un período seco de 4 meses, con un déficit hídrico de 501 mm/año. El período húmedo dura 7 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 1.464 mm.
•      6-7-2 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 29,7 °C y un mínimo de julio de 5,2 °C. Tiene un promedio de 281 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 5 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.802 días grado y 490 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 645 mm y un período seco de 7 meses, con un déficit hídrico de 1.027 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 220 mm.
•      6-7-3 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 29,8 °C y un mínimo de julio de 4,3 °C. Tiene un promedio de 236 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 12 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.706 días grado y 743 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 656 mm y un período seco de 7 meses, con un déficit hídrico de 1.034 mm/año. El período húmedo dura 4 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 234 mm.

Climogramas de la cuenca.

Los diagramas Walter Lieth muestran con un área azul los periodos en que las precipitaciones sobrepasan la cantidad de agua que el calor del sol evapora en el mismo lapso de tiempo, (un promedio de 10 °C mensuales evaporan 20 mm de agua caída) dejando un clima húmedo. Por el contrario, las zonas amarillas indican que durante ese tiempo el agua caída puede ser evaporada por el calor del sol. El área gris señala meses muy húmedos.

La principal actividad económica de la cuenca es la agricultura, siguiendo en importancia la actividad industrial y el comercio.

La agricultura es una de clima templado con veranos cálidos, inviernos secos, fríos y húmedos en que los cultivos se desarrollan bajo condiciones de riego. Los cultivos que ocupan mayor superficie en la cuenca corresponden a los cultivos anuales, permanentes y praderas artificiales, de los cuales la mayoría se desarrolla en condiciones de riego y una mínima parte en secano. El resto de la superficie de la cuenca está ocupada principalmente por pastos, bosque y montes naturales.^[3]​^: 18

Las Empresas Forestales de los rubros aserradero, celulosa y fábrica de cartulinas se localizan principalmente en el área costera de la comuna de Yerbas Buenas.

Según la información vigente hasta el año 1996, la cuenca del Maule cuenta con seis centrales construidas:^[3]​^: 29

La industria se concentra principalmente en las ciudades de Talca, Linares, Constitución y Parral, está principalmente ligada a la industria manufacturera que mayoritariamente da valor agregado a la producción agropecuaria.^[3]​^: 18

Hasta 1996 trabajaban alrededor de cuarenta industrias, la mayoría del rubro alimenticio, específicamente a la elaboración y tratamiento de productos agrícolas. Dentro del elevado número de industrias destacan la planta de IANSA en Linares (Cerrada en 2018) y la Celulosa Arauco y Constitución que se abastece del río Maule cerca de la desembocadura.

Aguas servidas

Al año 2001 de los 436.329 habitantes de la cuenca, el 99,6% tiene servicio de agua potable y el 95% con acceso a alcatarillado. Sin embargo, solo los habitantes de San Clemente y Longaví poseían servicios de tratamiento de aguas servidas.^[3]​^: 36

Contaminación difusa por pesticidas

Se estima que en las subsubcuencas Maule medio (0732), Perquilauquén alto (0733), Perquilauquén bajo (0734), Loncomilla (0735), Loncomilla (0735), Loncomilla y Claro (0736), Claro (0737) y Maule bajo (0738) potencialmente existen algunos compuestos activos que podrían estar sobre el valor establecido para clase 1 en el Instructivo Presidencial. Estos serían: Aldicarb, Carbofurano, Trifluralina, Clorotalonil, dicoflop-Metil y Atrazina+S-Metalocloro.^[3]​^: 43

Las Áreas bajo Protección Oficial pertenecientes al Sistema Nacional de Áreas Silvestres Protegidas por el Estado (SNASPE) que se emplazan en la cuenca corresponden a:^[3]​^: 20

• Reserva nacional Los Bellotos del Melado
• Parque nacional Radal Siete Tazas
• Reserva nacional Altos de Lircay

Los sitios de conservación de la biodiversidad existentes en la cuenca son:

1. ↑ *Río La Ligua y Río Los Choros poseen un consumo mayor a la oferta referencial de la cuenca, al superar el umbral del 100%.

• Dirección General de Aguas (2004). Diagnóstico y clasificación de los cursos y cuerpos de agua según objetivos de calidad. Cuenca del río Maule. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). 
• Niemeyer F., Hans. Hoyas hidrográficas de Chile, Septima Región. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile), Dirección General de Aguas. Archivado desde el original el 29 de enero de 2020. Consultado el 28 de mayo de 2019. 
• Dirección General de Aguas (2005). Evaluación de los recursos hídricos superficiales de la cuenca del río Maule.. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). Archivado desde el original el 10 de agosto de 2019. Consultado el 23 de agosto de 2019. 
• Dirección General de Aguas (2020). Plan estratégico de gestión hídrica en la cuenca del Maule. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). 
• Sistema de información y monitoreo de biodiversidad. Cuenca del río Maule. Santiago de Chile. 
• Dirección General de Aguas (2014-cart). Anexo cartográfico nuevo inventario (DARH) SDT 356. Chile. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2023. 
• Ministerio de Obras Públicas de Chile, Dirección General de Aguas (2014). Informe técnico: Inventario de cuencas, subcuencas y subsubcuencas de Chile], División de Estudios y Planificación, SDT N° 364. Santiago de Chile. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2019.