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。