O Canal São Gonçalo é uma via fluvial brasileira que faz a ligação entre a Lagoa Mirim e a Lagoa dos Patos, tendo uma extensão de 62 km. Seu principal afluente é o Rio Piratini. É considerado um canal e não um rio porque, ao contrário deste, as suas águas não correm naturalmente sempre na mesma direção, pois a direção da corrente depende do volume de água de cada uma das lagoas cuja ligação faz. Se o maior volume de água for da Lagoa Mirim, as águas correm em direção à Lagoa dos Patos e vice-versa.

O fluxo natural foi, no entanto, modificado pela Barragem do Centurião, construída em 1977 com o objetivo de impedir a intrusão das águas do mar para a Lagoa dos Patos e, assim, garantir a fonte de água potável para as cidades de Rio Grande e Pelotas, bem como prevenir prejuízos às lavouras de arroz em torno da Lagoa Mirim. A barragem ajuda ainda a evitar enchentes.

Por esse motivo, as águas correm da Mirim para a Lagoa dos Patos em 70% do tempo, somente se invertendo o fluxo por causa de eventual estiagem (normalmente de novembro a maio).

No trecho entre a cidade de Pelotas e a sua foz, apresentava diversos trechos dragados para permitir um calado de acesso ao porto de Pelotas.

Interessante o fato do atual Arroio Pelotas desembocar na parte final do Canal São Gonçalo. No século XIX, o Arroio Pelotas era o principal meio de transporte dos trabalhadores (escravos) nas charqueadas localizadas às suas margens. Eles utilizavam embarcações feitas de couro em forma de pelota. Daí o surgimento do atual nome da cidade de Pelotas.