Широко распространен по берегам рек, озер, травянистым болотам европейской части СССР, Кавказа и Западной Сибири. Растение достигает 150см длины. Стебель олиственный, плотный, почти цилиндрический; расположение листьев двурядное. Листья мечевидные, серовато-темно-зеленые, желобковатые, сидячие, основания всех листьев сосредоточены в нижней части стебля, внутренняя сторона влагалищ слизистая. Цветонос прямой, цилиндрический, цветки собраны в початки, крупные, слегка пахнущие, желтые, по созревании бархатисто-бурые. Цветение в мае–июне. Легко размножается делением корневища. Имеется несколько культурных фирм водяного ириса: var. alba hort – с крупными белыми цветами, var. variegata hort – с золотисто-полосатыми листьями.

В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке произрастает другой вид – ирис блестящий (Iris laevigata Fisch. et Mey). Цветы темно-фиолетовые с ярко-желтыми пятнами на отгибе крупных долей. Виды и формы растений предпочитают почву, состоящую из смеси дерна и песка, поэтому их необходимо культивировать в воде глубиной 10–15см, так, чтобы корневище было погружено в воду. Водяной ирис достигает больших размеров, поэтому пригоден для содержания во влажной оранжерее или террариуме только в молодом возрасте.