東南—西北
灞河的走向大致為東南—西北走向。它源於藍田縣東北隅的箭峪嶺南側九道溝，南流至灞源鄉後急轉西北，經過九間房、玉山村、公王嶺藍田猿人遺址等地，再折向西南，穿過三里鎮、泄湖、華胥，進入西安市區。在市區內，灞河穿灞橋，接納滻河北流，於賈家灘北入渭河。
灞河在歷史上曾有多次河道變遷。約在上新世晚期至更新世早期，由於驪山的隆起，導致水流環繞橫嶺原南側而流，形成了灞河。後來，由於驪山的隆起影響，灞河向西偏移，而滻河距驪山較遠，偏移較小，使得灞河奪去了滻河河道，滻河成為灞河的一級支流。滻、灞匯合後，由於基底灞河斷裂構造的扼製作用，河道比較穩定，只是由於渭河的北遷，入渭口向北推移。