Hollandsch Diep oppstår ved Lage Zwaluwe der kanalen Nieuwe Merwede og elven Amer (som er fortsettelsen av kanalen Bergsche Maas) møtes, og er med det en del av estuaret til Rhinen og Maas. Nord for Hollandsch Diep ligger øyene Dordrecht og Hoeksche Waard. Mellom dem danner elven Dordtse Kil, som munner ut i Hollandsch Diep ved Moerdijk, en forbindelse til elven Oude Maas. Ved østsiden av Hollandsch Diep ligger naturreservatet Biesbosch. På vestsiden munner den ut i Nordsjøen via buktene Volkerak i sør og Haringvliet i vest. Både disse buktene og Hollandsch Diep er demt opp som en del av Deltaprosjektet.