Šventoji yra didžiausias Neries intakas. Baseinas driekiasi iš šiaurės rytų į pietvakarius, apimdamas ežeringas Zarasų, Utenos, Molėtų aukštumas (25 % baseino ploto), Svėdasų ir Širvintų plynaukštes (54 %) ir dalį Vidurio Lietuvos žemumos (21 %). Paviršiuje vyrauja vidutinio sunkumo priemoliai (63 % baseino ploto), bet yra ir smėliu bei žvyru dengiamų plotų (27 %). Miškingumas 10 %, pelkėtumas 16 %, ežeringumas 3 %, upių tinklo tankumas 0,81 km/km2. Metinio nuotėkio hidromodulis aukštupyje yra 7 l/s iš km2, vidurupyje – 7,3-7,4 l/s iš km2, žemupyje – 8,2 l/s iš km2.

   Šventosios pabaseinio pagrindinės upės: