荒川源起于埼玉县、山梨县、长野县三县交界之甲武信岳，以位于埼玉县西部的秩父山地为上游，在汇集秩父山地附近的溪流、进入秩父盆地后流向转东。从秩父盆地到长瀞溪谷的河段转为向北，流经大里郡寄居町后进入关东平原。于熊谷市附近转为南南东方向，并于川越市与入间川合流。经过埼玉县户田市附近后再度转向东流，并成为埼玉县及东京都的分界河；之后进入东京都的管辖区域，在位于北区的新岩渊水门分支出隅田川（荒川下游旧河道），再向南穿越江户川区后注入东京湾。全长169公里，流域面积2，940平方公里。