Бассейн р. Мезени расположен между 62°10' и 66°18' с. ш. и 43°10' и 51°15' в. д. Площадь его 79 650 км², из которых к территории Коми АССР относится 33940 км². С юго-востока и востока бассейн ограничивается водоразделами Мезени и Вычегды с абсолютными высотами 210-230 м. Малые реки обоих бассейнов близко сходятся своими верховьями, между которыми имеются волоки (реки Яренга и Вашка, Елва и Ирва).

Северо-восточная граница бассейна проходит в области Четласского камня Тимана с абсолютными высотами до 500 м. Отроги Тимана проникают на территорию бассейна. Один из отрогов с абсолютными высотами до 190 м тянется к югу до с. Кослан и вызывает образование крупной петли р. Мезени. На остальной части бассейна Мезени рельеф равнинный, местами слабо всхолмленный, с абсолютными высотами от 130 до 180 м.

Территория бассейна сложена коренными породами - пермского, триасского и юрского возраста, преимущественно мергелями, глинами, песчаниками. Почти повсеместно они закрыты толщей четвертичных отложений, мощность которых относительно невелика - 15-20 м.

В строении четвертичной толщи наблюдается следующая последовательность отложений: нижняя ("рисская") морена, межледниковые морские и континентальные озерные осадки, верхняя ("вюрмская") морена и флювиогляциальные пески (Малахов, 1934). Широкая полоса песков тянется от возвышенностей Тимана до холмисто-моренного водораздела Мезени и Вашки. Участки холмисто-моренного ландшафта встречаются и в правой части бассейна - к северу и востоку от районного центра с. Кослан.

Почвы бассейна преимущественно подзолистые и болотные. На Тимане местами - перегнойно-карбонатные. Около 87% поверхности бассейна занято лесами, около 12% -болотами и только 1% -сенокосами, пастбищами и пахотными землями. В районе Мезенской петли и на смежном участке бассейна р. Вашки распространены выходы минеральных вод пермских отложений (Плотников, 1942).

Бассейн Мезени отличается хорошо развитой речной сетью. Средняя густота речной сети бассейна 0,19 км/км2. Длина Мезени точно не установлена. Управлением внутренних водных путей указывается длина 912 км, по десятиверстной карте Главного штаба - 829 км, по данным Госпароходства СССР (1949 г.) -887 км. Длина Мезени в пределах Коми АССР, от истоков до с. Латьюга, около 400 км.

Мезень берет свое начало на Тимане в верховых болотах Четласского камня. Абсолютные высоты в районе истоков Мезени достигают 400 м. В верховье, в условиях пересеченного рельефа, Мезень часто меняет направление течения. Ниже устья р. Кривой начинается Мезенская петля, которая тянется до с. Глотово. За пределами Коми АССР Мезень отклоняется к северо-западу и, принимая слева крупный приток - р. Вашку, вновь устремляется на север. Мезень впадает в Мезенский залив Белого моря под 66° с. ш.

В пределах Коми АССР можно выделить пять характерных участков р. Мезени: 1) от истока р. Мезени до устья р. Нижней Пузлы, 2) от устья р. Нижней Пузлы до устья р. Елвы Мезенской, 3) от устья р. Елвы Мезенской до устья р. Увь-Ю, 4) от устья р. Увь-Ю до устья р. Мудзь-Ю, 5) от устья р. Мудзь-Ю до границы с Архангельской областью (близ дер. Латьюги).

От своего истока и до устья правого притока - р. Нижней Пузлы Мезень течет в долине, сначала слабо выраженной и узкой, но затем постепенно расширяющейся на протяжении 22 км до 500-1000 м. Сечение долины преимущественно V-образное, берега высотой от 6-15 до 35-45 м и даже местами до 100 м. Среднее падение Мезени на этом участке составляет 1,9 м/км. Пойма двухсторонняя, шириной от 20-30 до 100-120 м, заболоченная и лесистая, местами луговая. Встречаются староречья длиной до 2-3 км. Грунт поймы песчаный и песчано-илистый. Высота поймы от 0,2 до 1,0 м. Русло довольно извилистое, встречаются острова, много порогов. Преобладающая ширина русла от 8-15м в верхней части участка и до 20-40 м в нижней части, максимальная ширина- 90 м. Глубина реки в межень колеблется главным образом от 0,5 до 1,0 м, максимальная глубина в отдельных омутах - до 4,6 м. Преобладающие скорости течения в межень от 0,3 до 0,8 м/сек, максимальная скорость на перекатах 2,1 м/сек.

На участке от устья Нижней Пузлы до устья Елвы Мезенской высота коренных берегов Мезени снижается до 30-40 м, преобладают пологие склоны, выражены две, местами три, надпойменные террасы. Пойма сохраняет двухсторонний характер, ширина ее возрастает до 200-300 м. Залесенность поймы 80%, грунты песчаные. Русло становится более извилистым, довольно много островов шириной от 5 до 400 м и длиной от 10 до 1000 м. Высота островов над урезом межени от 0,5 до 4,0 м. Среднее падение Мезени на участке - 35 см/км. Преобладающая ширина русла 50-90 м, глубина реки 0,7-1,5 м, скорость течения 0,4-0,8 м/сек.

Ниже устья р. Елвы Мезенской и до устья р. Увь-Ю долина Мезени приобретает более извилистый характер и трапецоидальное сечение, склоны террасированы. Ширина долины постепенно возрастает от 800- 1000 до 1500-2000 м (ниже Макариба). Высота берегов 20-40 м.

Участок Мезени от устья р. Увь-Ю до устья р. Мудзь-Ю характеризуется извилистой долиной осложненного поперечного профиля благодаря развитию широких террас. Выражены четыре террасы на отметках 6-8, 9-15, 19-26 и 30-35 м над урезом межени. Ширина долины 5-7 км и только у с. Глотово она составляет 2-3 км. Пойма Мезени на этом участке переходит с берега на берег. От с. Глотово до устья р. Малой Лоптюги преобладает пойма правого берега, ниже Разгорта более развита пойма левого берега. Ширина русла большей частью равна 150-200 м, максимум - 400 м, глубина реки преимущественно - от 0,5 до 1,5 м, хотя местами достигает 5,2 м. Скорости течения - от 0,3 до 0,6 м/сек, максимальная скорость- 1,2 м/сек, среднее падение по участку - 14 см/км.

Последний участок Мезени, от устья р. Мудзь-Ю до границы Коми АССР с Архангельской областью (ниже дер. Латьюги), отличается малой извилистостью, наличием широких террас (обычно четырех), из которых первая и вторая сохранились на всем протяжении участка. Ширина террас 1-2 км, местами - до 3-5 км. Пойма сплошная, шириной от 0,5 до 1,5 км (у излучин 2,5-3,0 км). Развиты старицы и пойменные озера длиной до 200-500 м и шириной 50-100 м. Пойма залесена на 50-60%, грунты песчаные. Преобладающая ширина русла 200-250 м, глубина реки 1,0-1,5 м, скорость течения в межень 0,4-0,5 м/сек.

Для четвертого участка ниже с. Глотово и для всего пятого участка характерно наличие большого количества мелких перекатов, сложенных тонкозернистыми песками. Местами на дне русла встречаются выходы глин и коренных скальных пород. Развиты небольшие аллювиальные острова высотой не более 0,5 м. Пороги довольно редки, наиболее значительные из них: выше дер. Разгорта (высота 0,6 м), в 2 км ниже дер. Мелентьева (высота 0,5 м), у дер. Мучкас (высота 0,5-0,7 м).

В пределах Коми АССР известно около 80 малых притоков р. Мезени, не считая мелких ручьев и речек длиной менее 20 км. Главнейшими притоками Мезени являются Вашка и Ирва.

Река Вашка впадает в Мезень слева на 192 км от устья (у сел. Лешуконского Архангельской области). Длина Вашки, по данным Лесоэкономической мезенской экспедиции, составляет около 668 км, площадь водосбора - около 20 000 км². Почти 80% общего протяжения р. Вашки (около 500 км) и до 75% площади водосбора лежит на территории Коми АССР.

Река Вашка берет свое начало в болотах Мезенско-Вычегодского водораздела. Абсолютные высоты в районе истоков Вашки колеблются от 170 до 174 м. Направление течения реки в верховьях изменчивое.

Верховье Вашки (выше устья р. Чурум) расположено в области распространения моренных отложений, река течет в коренных берегах, сложенных моренными суглинками. Ниже устья р. Чурум Вашка вступает в область песчаных послеледниковых наносов, перекрывающих моренные суглинки. В этой части бассейна на водоразделах развиты сфагновые болота.

Долина р. Вашки ниже устья р. Лоптюги расширяется, в ней широко развита пойма, высотой от 2 до 4 м, надпойма и древнеаллювиальная боровая терраса. Русло Вашки приобретает неустойчивый характер и образует многочисленные излучины, а также старицы. Часты песчаные перекаты, острова и наносы современного аллювия у берегов. Ширина долины до 2 км, ширина русла до 350 м, в среднем - от 150 до 200 м. Некоторые данные, характеризующие р. Вашку, приведены в табл. 12.

Река Ирва впадает в Мезень слева, несколько ниже с. Глотово. Длина ее 140 км, площадь водосбора 1800 км². Ирва берет свое начало в болотах Мезенско-Вымского водораздела.

Долина Ирвы широка, коренные берега удалены от русла, которое извивается среди обширной низкой болотистой поймы и часто совсем теряется среди лабиринтов проток, островов и зарослей. Водная растительность (тростник, рдесты, кувшинка, местами - камыш) занимает огромные площади водного зеркала реки. На отдельных участках русла имеются озеровидные расширения (Косты, Чуркты, Динты), ширина которых достигает нескольких километров при ширине русла Ирвы от 20 до 150 м. Течение сильно замедленное. Глубина реки до 3 м, в расширениях - до 8 м. Опросные сведения указывают на большие глубины озер долины Ирвы, но точных данных по этому вопросу не имеется.

Ниже устья рек Большой и Малый Суббач р. Ирва приобретает несколько иной характер - берега становятся обрывистыми, течение ускоряется. В отложениях преобладают заиленные пески, в озеровидных расширениях - донный ил, отличающийся довольно высоким содержанием минеральных примесей (82-88% по данным анализа ила оз. Чуркты). Крупных водораздельных озер в бассейне Средней Мезени (в пределах Коми АССР) нет. На пойме Средней Мезени и особенно Вашки встречается много озер - стариц. В долине р. Ирвы известны небольшие по площади озера, вероятно, остаточного происхождения. Общая площадь озер бассейна Средней Мезени в пределах Коми АССР по неполным данным Севрыбвода определяется в 20,4 км².