La largeur moyenne du Canal Saint-Denis est de 70 mètres, variant de 30 à 140 mètres selon les endroits. Le canal et ses berges occupent 36 hectares de domaine public. Le canal est ouvert à la navigation 365 jours par an. En associant le transit vers le canal de l'Ourcq et le canal Saint-Martin, il représente un trafic annuel qui fluctue, en fonction de l'activité du bâtiment et des travaux publics, entre 500 000 et 1 million de tonnes par an. À proximité du Stade de France se trouve une zone de débarquement de matériaux de construction, le bassin de la Maltournée.
Son mouillage varie de 3,2 à 3,5 mètres, ce qui permet la circulation de péniches à grand gabarit et de barges de 1000 tonnes. En effet, les bateaux peuvent l'utiliser lorsque leur largeur est au plus égale à 8 m, leur tirant d'air 4,44 m. et leur tirant d'eau 2,60 m. Une rampe de mise à l'eau est aménagée au Pont de Stains à Aubervilliers. Il est longé par un chemin de halage, vestige de la traction des barges par les chevaux avant que les péniches ne soient motorisées. Celui-ci est néanmoins maintenu en état pour les besoins de l'exploitation du canal.
Le canal supporte la plus grande part des 80 000 à 100 000 tonnes transportées sur le réseau des canaux parisien.
Une darse, le Bassin de la Charbonière ou Darse des Magasins généraux, de 120 000 m², aménagée à la fin du XIXe siècle à Aubervilliers, a perdu totalement son usage de port de fret, et constituera un élément paysager majeur de la ZAC de la Porte d'Aubervilliers.
Le canal est franchit par treize ouvrages routiers ou ferroviaires.
L'eau, provenant de la rivière de l'Ourcq et de ses affluents, ainsi que de pompages dans la Marne, est de bonne qualité bactériologique, ce que confirme la présence de pêcheurs le long du canal.
Par sa linéarité, le canal constitue un écosystème particulier, avec une forte présence de peupliers d'alignement, de marronniers et de platanes. On y aurait constaté des espèces d'oiseaux rares à Paris comme la bergeronnette printanière dont plusieurs couples se seraient reproduits dans le secteur de la Darse de la Charbonnière en 2001, ainsi que de libellules à ventre plat.
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Son parcours, auparavant peu avenant et liée aux activités industrielles pour la plupart disparues, est en pleine transformation paysagère. Les villes de Saint-Denis et d'Aubervilliers, puis Plaine Commune, en accord avec la Ville de Paris, propriétaire du canal, ont fait étudier par l'architecte paysagiste Michel Corajoud les principes d’aménagement de cet axe reconnu comme un élément fédérateur du territoire.
Après les premiers travaux engagés par les villes, Plaine Commune poursuit l'aménagement des berges avec le concours de Catherine Mosbach et David Besson-Girard, paysagistes :
Sur la rive droite, la requalification des berges organise :
L'aménagement du secteur situé sur la Plaine Saint-Denis est réalisé pour sa plus grande part, ainsi que, sur la rive gauche, les aménagements situés près du Stade de France. Ils ont été inaugurés lors de la fête nautique Seine Commune 2006. Il reste à réaliser un trançon de 1,6 km, qui devrait être livré à l'horizon 2012.
Le canal Saint-Denis est situé à proximité immédiate de nombreux points d'intérêt :