Das Teilgebiet Oberer Main erstreckt sich von den Quellen des Roten und Weißen Mains bis zur Einmündung der Regnitz bei Bamberg. Der Weiße Main entspringt am Ochsenkopf im Fichtelgebirge, der Rote Main hat seinen Ursprung an der östlichen Randzone des Fränkischen Jura. Der Großteil des Teilgebietes liegt in Oberfranken, kleinere Gebietsanteile gehören zu Unterfranken.

Das Einzugsgebiet des Teilgebietes wird im Norden begrenzt vom Einzugsgebiet der Weser, im Nordosten und Osten vom Einzugsgebiet der Elbe. Im Süden und Westen stellen die Einzugsgebiete der Regnitz und des Unteren Mains die Grenzen dar.

Die Größe des Teilgebietes beträgt 3.820 Quadratkilometer.

Landschaft, Flächennutzung
Das Teilgebiet Oberer Main hat einen hohen Waldanteil von über 60 Prozent. Die größeren Waldgebiete liegen im Bereich der Grundgebirge im Nordosten und Osten (Thüringer Wald bis Fichtelgebirge) sowie im Bereich des Albanstiegs im Süden des Teilgebietes.

Rund 34 Prozent des Teilgebietes werden landwirtschaftlich genutzt, wobei insbesondere Ackerbau betrieben wird.

Geologie
An der westlichen Grenze des Teilgebietes liegen der Fränkische Sandsteinkeuper von den Hassbergen bis Bamberg und die Juraschichten der Fränkischen Alb vor. Das Ostbayerische Bruchschollenland, in dem die Städte Kulmbach und Bayreuth liegen, ist aus Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper, Schwarzem, Braunen und Weißen Jura aufgebaut. Das kristalline Grundgebirge erstreckt sich vom Frankenwald bis zum Fichtelgebirge. Es besteht aus Graniten im Fichtelgebirge, vor allem aber aus Umwandlungsgesteinen wie Gneise und Glimmer.

Einwohner, Siedlungsschwerpunkte
Im Teilgebiet Oberer Main leben rund 600.000 Einwohner. Siedlungsschwerpunkte sind Bayreuth, Coburg, Kulmbach, Bamberg, Kronach und Lichtenfels.

Niederschläge
Die Niederschläge liegen im jährlichen Mittel zwischen rund 1.100 mm (1.100 Liter pro Quadratmeter) am Westabhang des Fichtelgebirges, ca. 700 mm im Rotmaintal und 550 mm im Maintal nördlich von Bamberg. Sie verteilen sich etwa hälftig auf das Sommer- und Winterhalbjahr. Im Fichtelgebirge liegt ein leichter Schwerpunkt im Winterhalbjahr.

Die mittleren Jahrestemperaturen liegen zwischen 6°C im hohen Fichtelgebirge und 7°C im Bereich des Obermaintales.

Hochwassercharakteristik, Abflussbildung
Aufgrund des geringen Kluftspeichervermögens des Kristallins dominiert im Gebiet des Weißen Mains der Oberflächenwasserabfluss. Hohe Abflüsse entstehen regelmäßig aus geringer bis mittlerer Schneelage, in die ein ausgeprägter Regen fällt. Gewitterregen im Sommer bleibt wegen der lokalen Beschränktheit eher ohne nennenswerte Auswirkungen für das Gesamtgebiet. Die mittlere Laufzeit der Hochwasserwelle beträgt von Bad Berneck bis Mainleus ca. 9,5 Stunden.

Der Rote Main weist ein weitaus geringeres Talgefälle auf als der Weiße Main. Auch hier zeigt der Sandsteinkeuper ein geringes Speichervermögen. Neben der winterlichen Hochwassergefahr, die hier bei geringen Schneeauflagen vor allem dann zu Problemen führt, wenn die Böden gefroren oder gesättigt sind, neigt der Rote Main bei starken Sommergewittern ebenfalls zu mittleren Hochwasser. Diese haben ihre Bedeutung aber eher im Oberlauf. Die mittlere Laufzeit der Hochwasserwelle beträgt von Bayreuth bis Mainleus ca. 8 Stunden.