cours d’eau de 317 km de long, pour un bassin de 7 925 km²; sa source est aux confins du Perche à Fruncé dans l’Eure-et-Loir. Il coule d’abord vers le SSE, passe à Illiers-Combray puis s’enfonce en sinuant dans les plateaux, atteint Bonneval, reçoit la Conie sur sa gauche à Marboué, longe Châteaudun, passe à Cloyes-sur-le-Loir puis Morée. Il s’infléchit ensuite vers le sud-ouest puis finalement vers l’ouest à Vendôme, passe à Montoire-sur-le-Loir puis reçoit à droite la Braye juste en amont de Poncé-sur-le-Loir, en sortant de la région Centre pour entrer dans la région des Pays de la Loire. Il passe ensuite à Chartres-sur-le-Loir et Château-du-Loir, Le Lude, La Flèche, Durtal, et conflue avec la Sarthe, rive gauche, en amont d’Écouflant. Le débit moyen est alors de 32 m³/s. Le Val de Loir est réputé pour ses beaux paysages, quelques vignobles dont celui de Jasnières (Sarthe), et surtout pour ses nombreux châteaux. Six communes de l’Indre-et-Loire, dont la plus méridionale est Saint-Paterne-Racan, sont incluses dans l’aoc viticole coteaux-du-loir.