Loimijoki on Kokemäenjoen suurin sivujoki, joka alkaa Tammelan Pyhäjärvestä ja yhtyy Kokemäenjokeen Huittisissa. Loimijoen alku- ja loppupisteiden välinen korkeusero on noin 54 metriä, joka jakaantuu useaan padottuun koskeen muun muassa Forssassa, Jokioisissa ja Loimaalla.
Loimijoen valuma-alue on Kokemäenjoen vesistössä sijaitseva ensimmäisen jakovaiheen valuma-alue, jonka pinta-ala on 3 138,36 neliökilometriä. Alueen järvisyys on 2,74 %. Se käsittää Kokemäenjoen vesistössä valuma-alueen, jonka laskujoki Loimijoki yhtyy Kokemäenjokeen Huittisissa. Valuma-alueella on yli 195 yli hehtaarin kokoista järveä tai lampea.
