La Saône, principal affluent du Rhône, est longue de 480 kilomètres. Elle prend sa source à Vioménil, dans les Vosges (88), traverse le département de la Haute-Saône depuis Jonvelle, puis la Côte-d’Or et la Saône-et-Loire, avant de se jeter dans le Rhône à Lyon (69). Elle forme un trait d’union historique entre les deux anciennes régions administratives de Bourgogne et de Franche-Comté et constitue depuis toujours un marqueur territorial fort.

Les paysages qu’elle dessine varient nettement entre la "haute Saône" ou "Saône supérieure" (en amont de Gray), la "petite Saône" (de Gray à Verdun-sur-le-Doubs) et la "grande Saône", après sa confluence avec le Doubs. S’ouvrant sur de larges plaines propices à l’agriculture, la Saône franc-comtoise traverse de nombreux petits villages, alors qu’à mesure qu’on la descend, la rivière prend progressivement des allures de fleuve, arrosant des bourgs et des villes de plus en plus importants.

Si la Saône est une rivière qui a peu évolué d'un point de vue géomorphologique au cours de notre ère, les aménagements qu'elle subit depuis le 19e siècle contribuent largement à lui donner un tout autre aspect. La série de plans de 1785 conservés aux AD 21 (sur la petite Saône) montre le tracé de la rivière et de ses rives avant les travaux de canalisation. Ils sont à mettre en relation avec l'état des lieux de la rivière décrit par l'ingénieur Thomas Dumorey à la fin du 18e siècle.

Les projets d'amélioration dressés dès le début du 19e siècle ont tous pour objectif d'augmenter le mouillage, notamment pour qu'il coïncide avec celui des canaux de Bourgogne et du Rhône au Rhin qui débouchent dans la Saône à partir des années 1830. Des projets plus locaux ont aussi existé comme celui de vouloir relier Vesoul à la Saône au niveau de Chemilly, à l'embouchure du Durgeon dans la Saône (projet sans suite).

Ces aménagements prennent forme avec la loi du 19 juillet 1837, allouant un crédit de plus de 12 millions de francs pour l'exécution des plus importants entre Port-sur-Saône (70) et Verdun-sur-le-Doubs (71). Un fonds annuel, ouvert par la loi du 30 juin 1835, concourt par ailleurs à la régularisation du lit et des rives de la Saône, la construction des ports, de cales d'embarquement, etc. La création en 1835 d'un "Service extraordinaire" de la Saône, devenu "Service spécial", matérialise cette volonté de transformer la rivière afin de la rendre navigable toute l'année :

- sur la Saône supérieure, jusqu'à Port-sur-Saône ; comme le rappellent les députés ayant examiné le projet de loi de 1837, il ne s'agissait pas d'améliorer la navigation existante mais bien d'en créer une nouvelle. Il existait 9 barrages liés à des moulins et à des usines qui seront réutilisés en partie, mais 2 nouveaux sont établis. 8 écluses sont construites : deux placées en rivière et six autres à l'extrémité inférieure d'une dérivation ; elles auront les mêmes dimensions que les écluses des autres canaux (33 m). Il est alors entendu que les bateaux à vapeur ne remontreront pas au-delà de Gray. Deux souterrains à Savoyeux et à Saint-Albin complètent ces travaux.

- sur la petite Saône, ces travaux ont abouti à la construction de 9 barrages de Gray à Verdun-sur-le-Doubs. Tous ces barrages, sauf celui de Verdun, sont liés à une dérivation qui raccourcit le tracé sinueux de la rivière.

- sur la grande Saône, les travaux se limitent dans un premier temps à des rétrécissements partiels et à des dragages. Cette solution reste toutefois insuffisante et à partir des années 1860, cinq barrages éclusés sont aménagés sur ce tronçon de la rivière.

Aujourd'hui, la Saône navigable se répartit en 25 biefs dont la majorité sont sur le territoire régional. Il convient de distinguer la partie plus "historique", en amont d'Auxonne, où les biefs sont assez courts, de la Saône à grand gabarit où les biefs sont moins nombreux et de plus en plus longs. Les barrages assurent un mouillage nulle part inférieur à 2 mètres.

La Saône a assuré une fonction d'axe de communication au 19e siècle. Le transport de marchandises transitant du bassin méditerranéen vers le nord de la France, a permis d'assurer une continuité économique, notamment lors de l'annexion par l'Allemagne de l'Alsace et d'une partie de la Lorraine en 1870. La concurrence du chemin du fer et le déclin de l'utilisation des voies navigables au 20e siècle ont contraint les acteurs locaux à adapter la voie d'eau à de nouvelles fonctions. La vocation touristique a permis de relancer la navigation de plaisance, et ce grâce à l’entretien des ouvrages de franchissement de la Saône. Les bords de la rivière ont vu également l'implantation d'habitations sommaires (villégiature) permettant de jouir de la quiétude de la rivière.