Vantaanjoen vesistöalue sijaitsee tiheään asutulla seudulla Uudellamaalla ja eteläisessä Hämeessä. Valuma-alueen pinta-ala on 1680 km² ja se ulottuu neljäntoista kunnan alueelle. Näissä kunnissa asuu yhteensä yli miljoona ihmistä, viidennes suomalaisista. Asukastiheys on kymmenkertainen maamme keskiarvoon verrattuna.

Vesistöalueen pääuoma, Vantaanjoki, saa alkunsa Hausjärveltä eteläisestä Hämeestä. Mereen se virtaa Vanhankaupunginlahdella, Helsingissä. Pituutta joella on 99,1 km.

Valuma-alueen kunnat ovat Helsinki, Vantaa, Tuusula, Nurmijärvi, Hyvinkää, Riihimäki, Hausjärvi, Loppi, Mäntsälä, Vihti, Järvenpää, Kerava, Sipoo ja Espoo.