Le bassin versant comprend une partie à dominante rurale en amont sur 50% de sa superficie (Ouest), une partie périurbaine intermédiaire (25%) et une partie urbaine à l’aval (Est, 25%).

Le bassin versant peut être divisé en quatre sous-bassins. L’Yzeron amont, avant la confluence avec le Charbonnières (35%), le Charbonnières (25%), le Ratier, principal affluent du Charbonnières, (25%) et enfin l’Yzeron aval, après la confluence avec le Charbonnières, (15%). Ce dernier secteur correspond à la partie urbaine concentrant les enjeux d’inondation issue des crues subites et violentes des cours d’eau.

Le bassin versant d’une superficie de 147 km², s’étend sur 17 km d’Est en Ouest (Montromant – Oullins) et sur 15 km du Nord au Sud (Dardilly – Pierre-Bénite). Le Charbonnières, principal affluent de l’Yzeron, draine quant à lui un sous-bassin versant de 65,4 km² et conflue avec l’Yzeron au niveau de la commune de Francheville.