El río Colorado, medido en longitud y área de drenaje, es el río más grande en su totalidad en Texas. (La cuenca de drenaje del Brazos se extiende hasta Nuevo México.) Nace en corrientes intermitentes en el noreste del condado de Dawson (a 32°41′ N, 101°44′ W), fluye generalmente hacia el sureste durante 600 millas a través de los condados de Borden, Scurry, Mitchell, Coke y Runnels, y forma la totalidad o parte de las líneas del condado entre Coleman y Concho, Coleman y McCulloch, Brown y McCulloch, Brown y San Saba, Mills y San Saba, Lampasas y San Saba, Burnet y San Saba, y Burnet y Llano, antes de doblar hacia el este a través del sur del condado de Burnet y continuar su curso hacia el sureste a través de los condados de Travis, Bastrop, Fayette, Colorado, Wharton y Matagorda hasta su desembocadura, en la bahía de Matagorda (a 28°36′ N, 95°59′ W). Su área de drenaje es de 39.900 millas cuadradas, y su escorrentía alcanza un volumen de más de 2 millones de acres-pies cerca del Golfo. Las principales ciudades a lo largo del río son Austin, Lamesa, Colorado City, Robert Lee, Ballinger, Paint Rock, Marble Falls, Bastrop, Smithville, La Grange, Columbus, Wharton, Bay City y Matagorda. Entre los embalses importantes del Colorado se encuentran el lago Colorado City, el lago J. B. Thomas, el lago Buchanan, el lago Inks, el lago Lyndon B. Johnson, el lago Travis y el lago Town en Austin.

El río Colorado es probablemente el llamado Kanahatino por los indios de la familia lingüística caddoan y Pashohono por algunos de los otros grupos indígenas. También se ha identificado como el arroyo que Juan Domínguez de Mendoza y Nicolás López llamaron San Clemente en 1684, y como el que René Robert Cavalier, Sieur de La Salle, llamó La Sablonnière («Pozo de Arena») en 1687. El nombre Colorado, que significa «rojo» en español, es evidentemente un nombre equivocado, ya que el agua del arroyo es clara y siempre lo ha sido, según los primeros registros de los historiadores. Sin embargo, la mayoría de las autoridades están de acuerdo en que el nombre Colorado fue aplicado por primera vez por Alonso de León en 1690, no al actual arroyo sino al Brazos, y hay considerables pruebas que apoyan la teoría de que los nombres de los dos arroyos se intercambiaron durante el período de exploración española. Los nombres actuales, sin embargo, estaban bien establecidos antes del fin de la Texas española. Otras asociaciones históricas a lo largo del Colorado incluyen el uso del río como ruta hacia el interior por parte de los primeros colonos, incluyendo a varios de los Trescientos Antiguos que se asentaron en sus orillas; el establecimiento de Austin como sede del gobierno en 1839; y el hecho de que en 1844, cuando tanto Inglaterra como Francia estaban trabajando para evitar la anexión de Texas por parte de los Estados Unidos, el ministro británico en México consiguió una declaración por escrito de Antonio López de Santa Anna para reconocer la independencia de Texas con el río Colorado como frontera.

El río fluye a través de la pradera ondulada cerca del condado de San Saba, se adentra en el Hill Country, más accidentado, y en la cuenca del Llano, y pasa por una serie de cañones antes de desembocar en la escarpa de Balcones, en Austin. Por encima de Austin, las tierras del Colorado son generalmente accidentadas, pero por debajo de Austin el río atraviesa los fondos planos y aluviales de la llanura costera, una importante zona agrícola. Los principales afluentes del río son los ríos Pedernales, Llano, San Saba y Concho y el Pecan Bayou, el «bayou» más occidental del país. A excepción del bayou, los afluentes desembocan en el río desde la meseta de Edwards y se alimentan de manantiales. Aunque el Colorado tiene una escorrentía anual relativamente pequeña en relación con su cuenca, ha presentado algunos de los problemas de drenaje más graves de Texas. A principios del siglo XIX su lenta corriente provocó la formación de una balsa, o atasco de troncos, que creció gradualmente río arriba, de modo que el río era navegable en 1839 sólo diez millas por encima de su desembocadura. En 1858 la situación en los condados de Matagorda y Wharton se había agravado tanto que el Estado asignó fondos para la construcción de un nuevo canal alrededor de la balsa. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos abrió el canal a mediados de la década de 1800, pero al no recibir mantenimiento la balsa lo llenó. Los equipos descargaban los barcos por encima de la balsa y llevaban la carga a otros equipos que la cargaban en otros barcos para enviarla a Galveston y otros puertos del Golfo. Las embarcaciones de poco calado podían a veces ascender por el Colorado hasta Austin.

Después de la Guerra Civil el Colorado dejó de ser un factor de transporte. El delta que se desarrolló tras la eliminación del atasco de troncos, a partir de 1925, llegó a través de la bahía de Matagorda hasta la península de Matagorda en 1936; ese año se dragó un canal a través del nuevo delta desde el Golfo de México hasta la ciudad de Matagorda, obligando así al río a depositar sus restos y sedimentos directamente en el Golfo. Con la eliminación de la balsa, la comunidad de Matagorda, que antes era un importante puerto marítimo de Texas, se fue quedando sin salida al mar. El actual canal de Caney Creek fue el canal del Colorado hasta hace unos mil años, cuando el río cortó en un amplio estuario en la actual zona de Caney Creek y redirigió su flujo hacia el oeste.

La necesidad de un flujo constante de agua para regar las granjas de arroz en los condados de Wharton y Matagorda, combinada con la necesidad de medidas de control de inundaciones, ha planteado retos más recientes. La construcción de los lagos Travis y Buchanan ha contribuido en gran medida a resolver estos problemas. Tres embalses más pequeños en el condado de Burnet -Inks, Johnson y Marble Falls- producen energía a partir del agua que corre por el vertedero de la presa de Buchanan. La presa del lago Austin, que está llena de limo en su mayor parte, produce energía a partir del agua que fluye de los lagos superiores. El lago Town, un lugar de recreo que divide el norte y el sur de Austin, es el último embalse de esta sección del río; el lago Town y los lagos situados por encima de Austin se conocen como los lagos Highland. La conservación y el uso del Colorado son supervisados por tres organismos establecidos por la legislatura estatal, las autoridades del Bajo, el Centro y el Alto Río Colorado, y anteriormente el Distrito Municipal de Aguas del Río Colorado.