雅鲁藏布江的源流有三支，北支发源于冈底斯山脉，叫马容藏布；中支叫切马容冬，被认为是雅鲁藏布江的主要河源；南一支发源于喜马拉雅山脉，叫库比藏布。三条支流汇合后至里孜一段统称马泉河，这条河是雅鲁藏布江的上游。
雅鲁藏布江自西向东横贯西藏南部，绕过喜马拉雅山脉最东端的南迦巴瓦峰转向南流，形成雅鲁藏布大峡谷。进入印度后自东向西流，穿过印度东北部，至图布尔附近转为向南流。进入孟加拉国，在戈阿隆多与恒河汇合，汇合后自北向南流。
雅鲁藏布江是中国最长的高原河流，位于西藏自治区境内，也是世界上海拔最高的大河之一。水能蕴藏量丰富，在中国仅次于长江。雅鲁藏布江大拐弯处的雅鲁藏布江大峡谷是世界第一大峡谷，获得中国世界纪录协会的世界最深大峡谷、世界最长大峡谷两项世界纪录的认证。