Das Einzugsgebiet der Ems ist im Wesentlichen Flachland und vor allem kein Becken. An mehreren Stellen fließt parallel zu einem Emszufluss ohne trennende Geländeschwelle ein Gewässer, das in Richtung Weser oder in Richtung Rhein (-Delta) entwässert. Die höchsten Erhebungen liegen im nordwestlichen Teutoburger Wald zwischen der Ems im Westen und ihrem Zufluss Hase im Osten. Die Hase ist der einzige Nebenfluss der Ems von über 100 km Länge. Ein großer Teil der Emszuflüsse hat keine Quelle im klassischen Sinne, sondern entsteht aus Entwässerungsgräben. Es gibt viele Gewässer mit langgezogenen schmalen Einzugsbereichen, die sich erst relativ kurz vor der Mündung in die Ems fächerförmig zu größeren vereinigen.

Beiderseits des durch den Dollart stark aufgeweiteten Ästuars wurden die Gewässernetze zu komplizierten Entwässerungssystemen ausgebaut. Auch der Zuschnitt des Einzugsgebietes wurde stark von Menschenhand verändert: Im Westen werden die Flüsse Hunze und Drentsche Aa, die ursprünglich durch das Reitdiep in die Lauwers abliefen, ebenso wie der Noord-Willemskanaal zur Unterems entwässert. Im Osten gelangt das Wasser aus dem zwischen den indirekten Emszuflüssen Lahe und Vehne gelegenen Vehnemoor durch den Küstenkanal in die Hunte und damit in die Weser.

An der Ems selber und an den Zuflüssen der Leda können die Gezeiten noch weit ins Binnenland eindringen. Am breiten Teil des Ästuars und den benachbarten Nordküsten hingegen wurden die Siele hingegen so weit wie möglich nach vorn verlegt. mini|center|834px|Tidenems zwischen Marschgebieten

– Die Karte des gesamten Emsgebietes steht nach der Tabelle. – Die Ems, ihre wichtigsten Nebenflüsse und deren wichtigste Nebenflüsse ab 25 km Länge oder 100 km² Einzugsgebiet Darstellungsweise: Reihenfolge flussaufwärts Ein Gewässer mündet in denjenigen der darüber aufgelisteten Flussläufe,dessen Name über der Angabe der Einmündungsseite („rechts“/„links“) des mündenden Gewässers beginnt. Pfeile sind flussabwärts gerichtet und stehen vor geografisch oberen Teilen eines schon vorher erwähnten Flusslaufs. Längen solcher Teile stehen in Klammern. Längenangaben nach Schrägstrich beziehen sich auf den Flusslauf nach amtlicher Einteilung (Fettsatz) im Gegensatz zur traditionellenNamensverwendung, oder auf den naturwissenschaftlich längsten Fließweg im Gegensatz zum amtlich definierten Fluss. Gewässer von namentlich weniger als 25 km sind mit aufgenommen, wenn sie Namensabschnitte eines Wasserlaufs dieser Mindestlänge sind. Entfernungsangabe einer Mündung, Abzweigung oder Quelle: I = von der hydrografischen Emsmündung, S = von Seeschleuse, Siel, Schöpfwerk II = von der Mündung eines Primärnebenflusses in die Ems III, IV, V, VI, VII = von der jeweils ranghöheren Mündung eines Nebenflusses eines Nebenflusses Q, O = von der Quelle oder einem anders gearteten oberen Ende eines Vorfluters; Q–II, O–S = Abstand der Quelle von der Mündung in die Ems, des hinteren Endes vom Siel