Elle se dirige d'abord vers le sud-ouest puis, arrivée à Foncine-le-Bas, elle oblique vers le nord-ouest et entaille profondément le plateau calcaire en créant les gorges de Malvaux où elle reçoit un affluent rive droite, le Bief de la Ruine avec sa célèbre cascade. À proximité du village des Planches-en-Montagne, elle crée une faille spectaculaire d'environ 1 km de long, les gorges de la Langouette. Elle continue ensuite dans la même direction jusqu'à son confluent avec l'Ain au niveau de la localité de Syam, située à quatre kilomètres en amont de Champagnole, à 521 m d'altitude[5].
La Saine traverse quatre zones hydrographiques 'L'Ain de la Saine à l'Anguillon (zones V200 V201 exclues)' (V204), 'La Saine de la Lemme à l'Ain' (V203), 'La Saine de sa source à la Lemme' (V202), 'L'Ain de la Serpentine à la Saine' (V201) pour une superficie totale de 511 km2[1].
Organisme gestionnaire
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La Lemme (rg), 16,7 km sur neuf communes et avec sept affluents.
Hydrologie
Le module de la Saine, au confluent de l'Ain vaut 8,5 m3/s pour un bassin versant de seulement 196 km2[2]. La lame d'eau écoulée dans le bassin est de 1 360 millimètres par an, ce qui est très élevé, quatre fois supérieur à celle de la moyenne de la France, tous bassins confondus, et aussi supérieur à celle de la moyenne du bassin de l'Ain, déjà fort élevée (1 070 millimètres par an à Chazey-sur-Ain[3]). Son débit spécifique ou Qsp se monte dès lors à un solide 43,4 litres par seconde et par kilomètre carré de bassin[6].