岩手県北部岩手町御堂（御堂観音境内の湧き水という説が一番有力）を源として、北上・奥羽山脈から発する幾多の大小支流河川をあわせて、岩手県の穀倉地帯を南に縦貫し一関下流の狭窄部を経て宮城県に入る。その後旧北上川を分流、本線は追波湾に、旧線は石巻湾に注ぐ。本流が太く支流が細いという特徴があり、多くの支流は排水路的な役割をもつ。盛岡駅前を流れ、そこからは岩手山ものぞむことができる盛岡を代表する景観を作り上げている。