莱茵河在巴塞尔下方，莱茵河北折而河谷趋宽(约20哩)，谷底宽广而平坦，两岸分别有佛日山脉古老山岳和黑森林高地、哈尔特山脉(Haardt Mountains)和奥登林山(Oden Forest)高地对峙。从亚尔萨斯流来的主要支流是伊勒(Ill)河，它在斯特拉斯堡注入莱茵河；此外，还有一些短小的支流，如德赖萨姆(Dreisam)河、金齐希(Kinzig)河等，它们是从黑森林流来的。再往下游，内卡(Neckar)河在曼海姆(Mannheim)注入莱茵河；美因河在美因兹对面与莱茵河会合。莱茵河中部是该河景色最为壮丽且最富有民间传奇色彩的一段。在此长145公里(90哩)的地段，莱茵河从西有洪斯吕克山脉(Hunsruck Mountains)、东有陶努斯山脉(Taunus Mountains)的险峻、板岩覆盖的山坡之间流过，形成一段曲折而深邃的峡谷。远至科布伦茨(Koblenz)，两岸山坡上布满葡萄园；在科布伦茨，有摩泽尔(Moselle)河和兰(Lahn)河与莱茵河会合。往下，两岸远处有丘陵起伏，西边有火山艾费尔高原(Eifel Upland)的山麓丘陵，东边有韦斯特林山(Wester Forest)的山麓丘陵。在安德纳赫(Andernach)，玄武岩的塞文高地(Seven Hills)突起於河的西边。在波昂以下，河谷张开，进入一广阔的平原，科隆旧城位於莱茵河的左岸。坐落於右岸的杜塞尔多夫(Dusseldorf)是北莱茵-西伐利亚煤田的首要商业中心。杜易斯堡(Duisburg)位於鲁尔河口，大部分鲁尔河运来的煤和焦煤以及进口的铁矿石和石油，皆在此装卸。莱茵河最後一段位於边境城镇埃默里希的下方、荷兰的三角洲区域中。莱茵河在此分成许多宽的岔流如莱克(Lek)河、瓦尔(Waal)河等；再往下，还有梅尔韦德(Merwede)河。随著1986年庞大的三角洲工程计画(为防止荷兰西南海岸地区的洪水氾滥而修建)的完成，所有莱茵河主要岔流皆已切断关闭；现在有闸门和横向渠道让河水注入海内。自1872年以来，为改善北海到鹿特丹航运而修建的新沃特韦运河(New Waterway Canal)已成为联系莱茵河与海洋的主要航道；在运河沿岸建成的欧罗波特(Europoort)是世界上最大的港口之一。