田纳西河由源自阿巴拉契亚山地西坡的霍尔斯顿河和弗伦奇布罗德河在诺克斯维尔西面汇合而成。向西南流经田纳西州，至亚拉巴马州北部改向北流，纵贯田纳西州西部，在肯塔基州帕迪尤卡附近注入俄亥俄河。以霍尔斯顿河源头起算，长1450千米。流域面积约10.6万平方千米，其中田纳西州约占一半。上、中游河谷狭窄，坡陡流急，水力资源丰富，下游谷宽坡缓，有航运之利。主要支流有埃尔克河、小田纳西河和达克河等。流域内年降水量1200～1500毫米。河口年均流量1800立方米/秒。因降水多集中于冬末春初，且多暴雨，故径流年内变幅较大，汛期极易泛滥成灾。

为进行田纳西河流域的整治开发，1933年成立田纳西河流域管理局（Tennessee Valley Authority，TVA），在其主持下，经过半个多世纪的努力，干流上修建了9座大坝，支流上另建有40条大坝，形成众多的人工湖，并利用水坝落差，建立了49座水力发电站，促进了流域内经济的发展。流域内河网密布，群山碧绿，良田万顷，工厂如林。经整治的田纳西河水系变成具防洪、航运、发电、灌溉、水产养殖、旅游等多种效益的水利网。干、支流年货运量达3000多万吨。人工湖呈串珠状排列，湖水如镜，水鸟飞翔。湖周树木参天，绿草如茵，风景秀丽，是游人垂钓、泛舟和游览的好去处。沿河有诺克斯维尔、查塔努加、亨茨维尔等城市。