Osbäcken har ett totalt avrinningsområde på 16 km2. Bäcken är ca 9,5 km lång inkl de två biflödena Kålseredsbäcken och Madbäcken. Bäcken rinner från Klare Mosse i öster till Björlanda i väster. Området består av en varierande terräng med kullar med berg i dagen och dalgångar. Hela avrinningsområdet ligger under högsta kustlinjen och området kring bäcken är klassat med strandskydd. Osbäckens dalgång omges av uppodlad mark, medvissa inslag av hagmarker. Delar av bäcken omges av smala remsor av tät lövskog. Osbäcken tar emot regnvatten från både industrier och jordbruksmark samt från avlopp.
I större delen av området närmast Osbäcken äger kommunen marken. Marken köptes in redan under miljonprogrammet, då visionerna om stadens expansion var stora. I de västra delarna av vattendraget, nedströms Skra bro, är dock bara en liten del av marken ägd av kommunen.
Flygfoto mot sydost, före åtgärd, med biflödet Madbäcken till vänste
Restaurering & EU projekt
Vattendraget har under lång tid varit utsatt för föroreningar och igenväxning med sämre vattenkvalitet som följd. Göteborgs stad fick under åren 2003-2005, EU- -bidrag inom projektet PURE North Sea, för att restaurera Osbäcken. Syftet med projektet var att förbättra vattenkvaliteten, natur och kulturmiljön runt bäcken och dess tillflöden, samt att förbättra den biologiska mångfalden och åter få havsöringen att reproducera sig i bäcken.Bäcken rensades, djuphöljor grävdes, stor sten placerades ut, flera lekplatser och sedimentationsdammar anlades.
Idag är vattenkvaliteten god, havsöringen vandrar åter upp för lek i hela vattendraget med bra resultat, viss igenväxning finns fortfarande men är inget aktut hot och åtgärdas kontinuerligt av FVF.