Batang Batahan merupakan aliran utama pada sistem daerah aliran sungai Batahan yang memiliki luas sekitar 1.435km2 (554sqmi).[1] DAS Batahan termasuk ke dalam kelompok DAS pantai barat Sumatera, di mana aliran di dalamnya mengalir dan bermuara ke pesisir pantai barat Sumatera yang alirannya relatif pendek dengan topografi curam pada bagian hulunya.[4]
Pada bagian tengah hingga hilir DAS, terdapat banyak bekas alur sungai lama yang telah mati atau terputus, sebagian berubah menjadi danau ladam (oxbow lake) sebagai penampung air atau reservoir alami sekaligus pengendali banjir. Sebagian daerah aliran sungai Batahan di sebelah tenggara, masuk ke dalam wilayah Pasaman Barat, Provinsi Sumatera Barat.[4]
DAS Batahan berbatasan dengan DAS Natal di sebelah utara, DAS Bunian di sebelah selatan dan DAS Sikarbau di sebelah tenggara, juga dengan DAS Pasaman dibagian hulu DAS Batahan.[4]