Forma parte del sistema hidrológico del sur del estado de Morelos. Su cauce principal, el río Cuautla, se origina a partir de los escurrimientos del volcán Popocatépetl y de los manantiales de Pazulco. Junto con sus tributarios, entre los que destacan los ríos Chinameca y Achichipico, atraviesa diversos municipios del estado hasta desembocar en el río Amacuzac, al suroeste de la población de Tecomalco.
La subcuenca del río Cuautla tiene una extensión aproximada de 1,012 km², lo que representa cerca del 20 % del territorio del estado de Morelos. La cuenca comprende la mayor parte de los municipios de Ayala, Cuautla, Ocuituco, Tlaquiltenango, Yecapixtla y Zacualpan de Amilpas, y en menor proporción a Atlatlahucan, Jantetelco, Jojutla, Temoac, Tepalcingo, Tetela del Volcán, Tlaltizapán y Yautepec.
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Dentro de esta subcuenca se localiza la Zona Sujeta a Conservación Ecológica Los Sabinos–Santa Rosa–San Cristóbal, la cual funciona como un importante pulmón verde de la Zona Metropolitana de Cuautla (ZMCTLA). En esta región se encuentra también el acuífero Cuautla–Yautepec, que abastece de agua a la ZMCTLA y a otros municipios aledaños para cubrir necesidades básicas, así como actividades productivas e industriales.
Las principales actividades productivas de la subcuenca están estrechamente relacionadas con el uso agrícola del suelo. Los cultivos de temporal y bajo riego incluyen caña de azúcar, maíz grano, sorgo, frijol ejotero, arroz, cebolla, jitomate, calabacita, flores y berros, particularmente en los márgenes del río. En cuanto a la actividad pecuaria, destaca la producción de bovinos de doble propósito en los municipios de Yecapixtla, Atlatlahucan, Ayala, Tlaltizapán y Tlaquiltenango, así como, en menor medida, la producción porcina, caprina, ovina y avícola.
Desde el punto de vista social y cultural, en la subcuenca se establecieron comunidades mixtecas, nahuas y tlapanecas provenientes de otros estados, principalmente Guerrero, como en el caso de Tenextepango, en el municipio de Ayala. Asimismo, existen comunidades que mantienen vivas sus tradiciones, particularmente en Ayala, donde destacan el arraigo religioso, la danza de los tecuanes y la realización de jaripeos y cabalgatas.
La subcuenca alberga una elevada diversidad faunística, con más de 80 especies de aves, 13 especies de anfibios y reptiles y al menos cinco especies de peces. Algunas de estas especies son endémicas, como el mexcalpique cola partida (Ilyodon whitei), la carpita tepelneme (Graodus moralesi) y el topote del Balsas (Poecilia maylandi).
El ciclo hidrológico de la subcuenca del río Cuautla se ha visto alterado por los efectos del cambio climático, manifestados en el incremento de la temperatura media y la disminución del volumen de precipitación y de los escurrimientos superficiales. Esta situación ha provocado sequías recurrentes y, de continuar esta tendencia, la crisis hídrica podría intensificarse en los próximos años.
Entre los principales puntos de referencia espacial de la subcuenca se encuentran: