Il bacino idrografico è di circa 860km², dei quali solo 60 si trovano in Baviera, mentre il rimanente è nel Baden-Württemberg.
Già poco dopo la sorgente, la Brenz viene sbarrata formando il lago di Itzelberg, al cui estremo meridionale si trova la vecchia diga Härtsfeld-Albuch. Di qui inizia la valle del Brenz, orientata a sud e sudovest attraverso il circondario di Heidenheim e a Herbrechtingen-Eselsburg compie una svolta a sud di 180°. Tra Faimingen e Lauingen, il fiume sfocia, dopo circa 10km nel circondario bavarese di Dillingen an der Donau, nel Danubio alla sua riva sinistra.
La Brenz sfocia a circa 77metri di altezza s.l.m. al di sotto della sua sorgente, compiendo il suo percorso con una pendenza media dellꞌ1,5‰.
In lunghi tratti essa scorre in meandri ancora naturali attraverso i prati della valle. A tratti però il suo corso è canalizzato, coperto e rettificato, soprattutto nel tratto urbanizzato intorno a Heidenheim tra Schnaitheim e Bolheim.
A Bolheim una parte delle sue acque è posta in sicurezza e prende una scorciatoia sotterranea vicino a Herbrechtingen. La valle in quel tratto è pianeggiante e la parte in sicurezza scorre per un breve tratto in uno strato apposito, mentre il fiume stesso forma per oltre 7km lꞌansa sud di Eselsburg.
Affluenti
(lunghezza in km e area bacino in km²)
Ziegelbach, alla sinistra orografica, e nordovest, a circa 500metri di altezza presso il monastero di Königsbronn, 2,5km e 23,9km². Sgorga a circa 510metri s.l.m. da una sorgente carsica ai piedi di una falesia sotto Königsbronn-Ziegelhütte. Questa amplissima sorgente– la Brenz è lunga da Brenztopf fino all'affluente del Ziegelbach proprio un quarto di chilometro – attraversa la parte sud della piana della valle di Urbrenz tra il Kocher- e la sorgente del Brenz.
Pfeffer, dalla sinistra e nordnordest allꞌaltezza del monastero di Königsbronn, 496,7metri, 0,5km e 0,1km². Sgorga a circa 510metri s.l.m. sotto Herrenstein e dietro una fonderia di Königsbronn, di una sorgente carsica stagnante.
Ochsenberggraben, alla sinistra e nordovest poco prima della fine di Königsbronn, 0,4km e 0,1km².
→(Uscita dallꞌInselgraben), verso sinistra dopo il sottopassaggio della ferrovia di Brenz e direttamente di fronte al successivo lago, nel quale ora sfocia, per lasciarlo nuovamente in una uscita sulla sinistra.
Attraversa a un'altezza di 495,6 il lago di Itzelberg prima di Königsbronn-Itzelberg, 6,4ha.
←(Rifluso dellꞌInselgraben), poco dopo entrambe gli emissari del lago alla sinistra, a unꞌaltezza di 493,0 in Itzelberg, 0,7km e 2,3km².
Siebterfussgraben, alla destra e complessivamente verso nord a un'altezza di circa 492metri s.l.m. dopo il mulino, di fronte a Heidenheim an der Brenz-Aufhausens, 1,7km e 0,8km². Sgorga a circa 493metri s.l.m. sotto il Brünneleskopf del Brenz.
(Canale del mulino), dopo e da destra in Heidenheim-Schnaitheim, 0,2km.
Badenberggraben, alla sinistra e a est-nordest a un'altezza di circa 490metri, 0,5km e chiaramente sotto gli 0,1km². Sorge a un'altezza di circa 495metri s.l.m. accanto all'incrocio di Nattheimer Straße con Knupfertal Straße.
Möhntalgraben, alla sinistra e complessivamente nordest a un'altezza di circa 490metri s.l.m. all'impianto di depurazione tra Schnaitheim e Heidenheim, 3,1km e 31,4km². Sorge a un'altezza di circa 511metri s.l.m.
Passa una palude sulla sinistra nel percorso nel parco in Heidenheim a una quota sui 490metri s.l.m., 0,1ha.
Stadtbach, verso e da destra al di sotto di 490metri s.l.m.; alla fine interna del parco di Brenz, 0,4km.
Wedel o Wedelgraben, da destra e complessivamente da ovest in Heidenheim
Haintalgraben, alla sinistra ed a est a circa 484metri infine sotto la Alexanderstraße di Heidenheim, 3,3km e 10,1km².
[…]
→(Partenza dal canale della centrale di Zoeppritex), verso destra
Darmbach, alla sinistra in Mergelstetten
←(Riflusso del canale della centrale di Zoeppritex), da destra
Triebwerkskanal Wangenmühle, verso e da destra
Orstelgraben, da destra.
Klosterbach, da destra presso Anhausen-Riedmühle sul confine di Bolheim
Kiesertalgraben, da destra
Altwasser, alla sinistra
Torrente dallo Stockbrunnen, alla sinistra in Herbrechtingen
Klosterbach, da destra in Herbrechtingen
Höllbach, alla sinistra in Giengen an der Brenz, 4,5km 16,8km².
Espachgraben o Aischbach, alla sinistra in Giengen
Hürbe, da destra tra Hermaringen e Bergenweiler
Siechenbach, verso destra poco prima di Gundelfingen an der Donau
→(diramazione del Kleinen Brenz), verso destra
Zollsaulgraben, da destra, proprio dopo la diramazione nella piccola Brenz
←(Riflusso del Kleine Brenz), verso destra poco prima di Gundelfingen an der Donau
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