Le bassin versant de l'Orne couvre une surface d'environ 3000 km² et se caractérise par un climat océanique, avec des précipitations relativement régulières tout au long de l'année. Le débit du fleuve est donc assez stable, bien que des crues puissent survenir en hiver et au début du printemps. Plusieurs affluents importants viennent alimenter l'Orne, parmi lesquels la Rouvre et le Noireau, qui drainent des zones bocagères typiques de la Normandie. Le fleuve a creusé au fil du temps des vallées encaissées, notamment dans la région appelée Suisse normande, réputée pour ses reliefs et ses paysages pittoresques.

Ses eaux et ses berges abritent une biodiversité riche, comprenant des poissons comme la truite fario et le saumon atlantique, ainsi que de nombreuses espèces d'oiseaux et de mammifères liés aux milieux aquatiques. Les zones humides associées au fleuve contribuent à la régulation hydrologique et à la filtration naturelle de l'eau. Cependant, comme beaucoup de cours d'eau européens, l'Orne est confronté à des pressions environnementales, notamment liées à l'agriculture intensive, aux rejets urbains et à l'artificialisation des berges.

Sur le plan historique, l'Orne a été un axe de circulation et d'activité humaine important dès l'Antiquité. À Caen, il a été aménagé dès le Moyen Âge pour faciliter le commerce maritime, notamment grâce au canal de Caen à la mer, qui permet aux navires de remonter jusqu'au port intérieur. Ce rôle s'est renforcé à l'époque moderne avec le développement industriel de la région. Pendant la Seconde Guerre mondiale, la vallée de l'Orne a été le théâtre d'opérations militaires importantes, notamment lors du Débarquement de Normandie en 1944, où les ponts sur le fleuve constituaient des objectifs stratégiques.

Aujourd'hui, l'Orne est également valorisé pour ses usages récréatifs et touristiques. La vallée attire les amateurs de randonnée, de kayak et d'escalade, en particulier dans la Suisse normande. Les berges du fleuve, aménagées par endroits, offrent des espaces de détente et de découverte du patrimoine naturel et historique. Par ailleurs, le fleuve reste un élément structurant du territoire normand, tant pour l'approvisionnement en eau que pour l'identité paysagère et culturelle de la région, illustrant l'interaction durable entre les sociétés humaines et leur environnement fluvial.