Le canal de Bourgogne relie Migennes situé à une altitude de 83 mètres sur l’Yonne à Saint-Jean-de-Losne à une altitude de 182 mètres sur la Saône en franchissant la ligne de partage des eaux entre l’Atlantique et la Méditerranée. Pour relier les deux bassins, le canal franchit les contreforts nord-est du Morvan. Pour y parvenir en venant de l’Yonne il longe l’Armançon puis la Brenne, son affluent, avant de longer de nouveau l’Armançon jusqu’à Pouilly-en-Auxois : là il franchit la ligne de partage des eaux à une altitude de 378 mètres via un tunnel long de 3,3 km (la « voûte du canal de Bourgogne ») précédé et suivi par une section en tranchée. Il rejoint alors la vallée de la Vandenesse, puis celle de l’Ouche dans laquelle la Vandenesse se jette. Il suit cette dernière rivière jusqu’à Dijon. Alors que le canal suit une direction générale sud-est, l’Ouche et le canal se faufilent dans une vallée parfois très étroite dont l’orientation générale est nord-est sauf dans les derniers kilomètres. À partir de Dijon, le canal suit un trajet rectiligne à travers la plaine de la Saône jusqu’à Saint-Jean-de-Losne. Le canal de Bourgogne traverse les villes de Migennes, Saint-Florentin, Tonnerre et Montbard sur le versant Yonne et Dijon sur le versant Saône.