Бассейн реки охватывает Исфаринский и Канибадамский районы Сугдской области Таджикистана, Баткенский район Баткенской области Кыргызстана и Бешарикский район Ферганской области Узбекистана.
Берёт начало из ледников Туркестанского хребта на высоте более 5000 м и течет на север через Ферганскую долину к реке Сырдарья. От Исфаринского района до северных отрогов Туркестанского хребта, где веерообразно расходятся ущелья истоков Исфары (рек Кшемыш и Каравшин с притоками Нурлоу, Кироксан, Бирксу и Джиптык, Минтэке, Каратура, Тамынген и Уртачашма), около 50 км. У Джамоата Ворух реки Кшемыш и Каравшин сливаются, образуя реку Исфара.
В верхнем течении носит название Ак-суу (Аксу), в среднем течении — Каравшин (Каравшан). Длина 130 км, площадь водосбора 3240 км². Основным источником Бассейна являются снега и ледники. Общая площадь ледников в бассейне реки составляет 169,6 км2 , 10% площади всего бассейна. Исфара берет своё начало от ледника Шуровский и начинается с высоты 3240 м.
Сезон полноводия начинается во второй половине апреля, в некоторые годы в мае и длится до октября.
Среднегодовой объем стока сводится к 457,3 млн м3. Наиболее крупные притоки: Кишемиш, Теминген, Джиптык. Исфара относится к категории наиболее селеопасных рек. Средний расход наносов в ней составляет 12 кг/c. В среднем за год Исфара выносит в Ферганскую долину 290 тонн ила.
Сложные геоморфологические условия бассейна реки способствуют эрозии и высокой мутности стока реки достигающей 2,8 г/л. Такая мутность наблюдается после ливневых дождей. Это указывает на оголенность значительной части поверхности водосбора.
Климат в бассейне реки Исфары различается по территории и зависит от высоты над уровнем моря. Замкнутое расположение бассейна обуславливает в целом устойчивость погоды. Отличительными особенностями климата являются: малое количество осадков, высокие температуры воздуха и почвы летом, высокая испаряемость, частые сильные ветры. Продолжительный безморозный период и высокие летние температуры создают благоприятные условия для выращивания хлопчатника и других с/х культур. В бассейне можно выделить несколько климатических поясов: первый пояс (условно до высоты 1100 м) отличается сухостью воздуха, небольшим количеством осадков, жарким летом и умеренно теплой зимой; по мере поднятия (1100 – 2000 м) вверх климат меняется и становится умеренно-теплым с прохладной зимой – температура понижается и становится холоднее, нередко выпадающие осадки 57 конденсируются в снег, увеличивается влажность; в высокогорной части (выше 2000 м) осадков выпадает более 450 мм, их количество возрастает при поднятии вверх по горным склонам.
Воды реки используется для нужд водоснабжения, орошаемого земледелия, промышленности и других нужд. Из-за относительно высокой плотности населения и отсталой технологии орошения часто ощущается нехватка воды.
В зависимости от водности года и технического состояния соответствующей водной инфраструктуры, водозаборы на нужды секторов экономики бассейновых стран изменяются. Кыргызская Республика в основном свою долю стока забирает в Тортгульское водохранилище в зимний период. Остаток стока реки, после забора доли Исфаринского района, на гидропосту Равот, распределяется между Канибадамским районом Таджикистана и соседним Бешарикским районом Узбекистана. В последние годы Узбекистан перестал выполнят свои обязательства водоподачи по Большому Ферганскому Каналу расходом 3-12м³/с Канибадамскому району Таджикистана, вынуждая восполнять нехватку воды из реки Исфара, за счет лимита Узбекистана.
Баткенская область КР находится на стыке сразу трех стран — Таджикистана, Узбекистана и Кыргызстана. В приграничных районах она похожа на плавильный котел. Растущая конкуренция за доступ к поливной воде способствует возникновению конфликтов. Дефицит особенно ощутим на приграничной территории Таджикистана и Кыргызстана.
Существует несколько дистрибьюторских водных соглашений в Бассейне Реки Исфары, которые были подписаны во время советской эпохи, в частности Протокол 1958 (Кыргызстан, Таджикистан и Узбекистан), Протокола 1982 года (Кыргызстан, Таджикистан и Узбекистан), и Протокол о распределении воды между Кыргызстаном и Таджикистаном в 1989 году. Несмотря на эти соглашения, возникают взаимное недовольство населения между кыргызами и таджиками в отношении использования воды, особенно, в течение вегетационного сезона.
Для поддержания мирной ситуации в приграничных селах в 2013 году по инициативе Регионального экологического центра Центральной Азии при финансовой поддержке USAID были созданы малые бассейновые советы реки Исфара для таджикской и кыргызской сторон.
