És format per la confluència dels rius Bija i Katun’, a Altai, i desemboca al golf de l’Obi, a la mar de Kara. Té una longitud de 3 650 km i una conca de 2 990 999 km2, el 85% de la qual forma part de la plana de la Sibèria Occidental. Les condicions fisicogeogràfiques de la conca de l’Obi varien des del semidesert, al S, fins a la tundra, al N. Una gran part és coberta de boscs i de pantans. El cabal mitjà anual és de 12 700 m3/s. A la conca superior es glaça pel novembre, i a la inferior, per l’octubre; el desglaç té lloc per l’abril i pel maig-juny, respectivament. S'alimenta principalment de la neu. A la seva conca es concentren diverses riqueses naturals. Quant a les reserves pronosticades de petroli, de gas i de carbó, la Sibèria Occidental ocupa un lloc destacat a Rússia; hom hi troba també la meitat de les reserves de torba del país, i també són grans les riqueses de fusta, de ferro i de metalls no ferrosos. A les seves aigües habiten més de 50 espècies de peixos. Hom calcula els recursos potencials hidroenergètics de la seva conca en 250 000 000 kWh; hi funcionen tres centrals. És l’artèria essencial de transport de la Sibèria Occidental, car és navegable en tota la longitud. Els afluents més importants són el Vas’ugan, el Jugan, l’Irtyš, el Čumyš, el Tym, el Čulym i altres. Les ciutats principals situades a la seva conca són Barnaul, Novosibirsk, Tomsk, T'umen’, Tobol’sk, Pavlodar, Salekhard i altres.