Le Bassin parisien est, au sens restreint, une région non précisément délimitée qui entoure Paris. Au sens large et le plus couramment admis, c'est une région géologique, un ancien bassin sédimentaire, comprenant une grande partie de la moitié nord de la France, et débordant très peu sur la Belgique, le Luxembourg et l'ouest de l'Allemagne.
Il est délimité à l'ouest par le Massif armoricain, à l'est par les Vosges, l'Ardenne et le plateau de Langres (constituant le seuil de Bourgogne), et au sud par le Massif central. Il est relié au Bassin aquitain par le seuil du Poitou et à la plaine de Flandre par les collines de l'Artois.
Il comprend la totalité du bassin versant de la Seine, et de plusieurs petits fleuves côtiers, dont la Somme, ainsi qu'une partie du bassin de la Loire, et la partie amont des bassins de la Meuse et de la Moselle.
Le Bassin parisien présente un paysage sédimentaire composé de vastes plaines, de collines et de plateaux de basse altitude. La géomorphologie ainsi que la végétation varient avec la diversité des roches-mères sédimentaires : principalement des roches calcaires, des limons (placages de lœss), des argiles et des sables. Ce bassin fait partie intégrante du bassin sédimentaire intracratonique anglo-parisien à subsidence faible (sédimentation assez peu épaisse, aux dépôts de faible tranche d’eau dans des mers peu profondes et des lacs) contrôlé essentiellement par des processus eustatiques, constitué d'un socle hercynien sur lequel repose en discordance angulaire une couverture de 3 à 5 000 m.
Le Bassin parisien constitue l'une des premières régions économiques d'Europe, et l'une des principales zones d'investissements en France, et en Europe. La région compte le premier centre d'affaires européen, l'un des principaux complexes aéroportuaires européens, deux ports maritimes d'importance nationale (Le Havre et Rouen), les plus occidentaux de la Manche et deux vallées : celles de la Seine et la Loire. Peu dense mais situé à l'extrémité ouest des grandes routes de commerce continentales, il constitue un pôle autonome, relié à la mégalopole européenne, espace humainement très dense constituée par l'Europe rhénane (Pays-Bas, Belgique, Hauts-de-France, Luxembourg, Allemagne rhénane, Lorraine, Alsace, nord de la Suisse), connectée au sud-est de l'Angleterre et à l'Italie du Nord.