sông bắt nguồn từ vùng núi Cô Pi  (2.017 m), chảy theo hướng nam - bắc rồi theo hướng tây bắc - đông nam, qua Ba Tân, Thuận Loan, Tuyên Hoá, Ba Đồn rồi đổ ra Biển Đông ở Cửa Gianh, tỉnh Quảng Bình. Đoạn thượng lưu từ Khe Nét trở về nguồn dài khoảng 70 - 80 km, lòng sông nhiều thác ghềnh. Khoảng 20 km đầu nguồn đá đổ ngổn ngang lòng sông. Tới Đồng Tâm, lòng sông rộng khoảng 80 - 90 m, lớn nhất 110 - 115 m. Phía dưới Ba Đồn, lòng sông rộng tới 1 - 2 km. Dài 160 km. Diện tích lưu vực 4.680 km², cao trung bình 360 m, độ dốc trung bình 19,2%, lượng nước năm 7,95 km³ ứng với lưu lượng nước trung bình năm 252 m³/s, môđun dòng chảy năm 53,8 l/s.km². Mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, chiếm khoảng 60 - 75% lượng dòng chảy năm. Dòng cát bùn khoảng 0,193.10⁶ tấn/năm, ứng với độ đục trung bình năm 192 g/m³ và hệ số xâm thực 168 tấn/km² năm. Tàu thuyền có thể qua lại đoạn sông ở hạ lưu, từ Cửa Gianh đến Ba Đồn 10 km, đến Tuyên Hoá 37 km.