Son nom, en occitan Cese ou Céser vient d'un hydronyme préceltique. Les graphies médiévales (Cicer en 817) témoignent d'une prononciation romane proche de celle du latin cĭcĕr = pois chiche (en occitan Céser).
La longueur de son cours d'eau est de 128,4 km. La Cèze prend sa source dans le département de la Lozère, sur le territoire de la commune de Saint-André-Capcèze à une altitude de 798 mètres, sur le versant ouest du sommet voisin nommé "Truc du Samblonnet" coté 973 m. Elle s'écoule ensuite dans le département du Gard, sauf quelques kilomètres de sa rive gauche située sur la commune de Malbosc dans le département de l'Ardèche. La rivière se jette dans le Rhône entre Codolet et Laudun-l'Ardoise dans le département du Gard à l'altitude 27 mètres.
La rivière connaît des crues violentes au printemps et à l'automne et des périodes de très basses eaux en été.
Les crues peuvent être extrêmement importantes et sont tout à fait hors-normes en France et sans doute en Europe. C'est aussi le cas de ses voisines l'Ardèche et le Gardon. Elles se produisent généralement suite aux orages cévenols.
Le débit maximal instantané enregistré à La Roque-sur-Cèze a été de 2 010 m3/s le 1er octobre 1977 (débit largement supérieur au débit moyen du Rhône), tandis que le débit maximal journalier était de 1 200 m3/s le 24 octobre de la même année.
La vallée de la Cèze est sujette à plusieurs zones de protection environnementale, dont les suivantes :
- « Parc national des Cévennes, aire d'adhésion »
- Zone spéciale de conservation (ZSP) Natura 2000 dite « Hautes vallées de la Cèze et du Luech »