Die Mainhochwasser entstehen überwiegend als Folge winterlicher, lang anhaltender Niederschläge, die oft noch mit Schneeschmelzen verbunden sind.

Bei der Entstehung von Hochwasser im Main und dem Ablauf von Hochwasserwellen sind die einzelnen Teileinzugsgebiete Oberer Main, Regnitz und Unterer Main differenziert zu betrachten.

Oberer Main
Weißer und Roter Main entspringen in den tief eingeschnittenen, steilen Tälern der Mittelgebirge. Nach dem Zusammenfluss des Weißen und Roten Mains oberhalb Mainleus münden bei Lichtenfels die Rodach aus dem Frankenwald und vor Bamberg die Itz aus dem Thüringer Wald ein. Das Einzugsgebiet des Oberen Mains beträgt rund 3.820 Quadratkilomter.

Hochwasser folgen unmittelbar dem ursächlichen Wettergeschehen und haben kurze Konzentrationszeiten. Die Flüsse schwellen sehr rasch an und erreichen steile, kurz anhaltende Wellenscheitel. Der zum Schutz von Coburg künstlich angelegte Froschgrundsee bei Schönstädt puffert Hochwasserwellen ab.

Regnitz
Der größte Nebenfluss mündet bei Bamberg (Mainkilometer 384) in den Main. Mit 7.536 Quadratkilometer ist sein Einzugsgebiet fast doppelt so groß wie das des Oberen Mains. Die breiten Talräume der Regnitz bewirken eine Dämpfung und Verzögerung der Hochwasserwellen im Regnitzgebiet.

Insgesamt beträgt das Einzugsgebiet des Mains jetzt bereits über 40 Prozent seiner Gesamtgröße. Das Zusammentreffen von Hochwasser aus den Einzugsgebieten Oberer Main und Regnitz beeinflussen entscheidend die Hochwasserentwicklung im Main.

Unterer Main
Das Einzugsgebiet des Unteren Mains beträgt rund 8.378 Quadratkilometer. Unterhalb der Regnitzmündung bis zur Mündung der Fränkischen Saale tragen nur wenige kleinere Seitengewässer zum Abfluss bei. Im mittleren Mainabschnitt bewirken vorhandene Retentionsflächen meist eine Abflachung der Hochwasserscheitel.

Bei Gemünden (Mainkilometer 211) mündet die Fränkische Saale ein. Sie entspringt in den Höhenlagen der Rhön und kann wie die weiteren Zuflüsse - die Tauber bei Wertheim und die kleineren Flüsse aus Spessart und Odenwald - erhebliche Winterhochwasser führen. Es bilden sich Zuflusswellen, die meist als so genannte „Vorwellen“ der Haupthochwasserwelle des Mains vorauslaufen.

Seitengewässer des Mains und Entwicklung des Main-Einzugsgebietes (kleinere Einzugsgebietsanteile zwischen den genannten Einmündungen sind nicht genannt)

Fluss	Einmündung bei Mainkilometer	Länge	Größe Teileinzugsgebiet	Main-Einzugsgebiet nach Einmündung
		(km)	(km2)	(km2)	(%)
Weißer und Roter Main	464,000	63,0	1155,77	1155,77	4,25
Rodach	440,100	47,7	1011,17	2413,23	8,87
Itz	395,600	65,1	1008,85	3774,64	13,87
Baunach	394,200	53,9	426,23	4216,55	15,50
Regnitz	384,200	162,1	7523,34	11938,89	43,88
Wern	216,000	63,5	601,69	14989,36	55,09
Fränkische Saale	211,000	124,7	2764,82	17765,69	65,30
Tauber	156,550	114,0	1809,54	20583,16	75,65
Erf	125,925	36,7	255,84	21079,02	77,47
Mud	123,275	23,8	402,05	21487,90	78,98
Mömling	105,700	43,3	377,35	22006,10	80,88
Elsava	105,100	24,7	156,53	22168,49	81,48
Aschaff	83,150	21,3	167,88	22552,33	82,89
Gersprenz	77,125	58,8	512,98	23083,86	84,84
Kahl	66,760	32,4	198,35	23350,79	85,52