Loimijoen valuma-alue (vesistöaluetunnus 35.9) on Kokemäenjoen vesistössä sijaitseva ensimmäisen jakovaiheen valuma-alue, jonka pinta-ala on 3 138,36 neliökilometriä. Alueen järvisyys on 2,74 %. Se käsittää Kokemäenjoen vesistössä valuma-alueen, jonka laskujoki Loimijoki yhtyy Kokemäenjokeen Huittisissa. Valuma-alueella on yli 195 yli hehtaarin kokoista järveä tai lampea.[1][2][3][4]
Seuraavassa on esitetty kooste valuma-alueen vesistöistä ja niiden yhteydestä toisiinsa. Esittelyn päälähteenä on valtionhallinnon vesistöalueiden SYKE-tietokanta. Tekstissä olevien linkkien takaa löytää asian perustelevat lähteet.[1]