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山形県との県境付近に源を発し、横手盆地を北上し秋田平野を流れ日本海に注いでいる。

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流路は、総延長約１３３ｋｍもあり、秋田県第２位の一級河川である。

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主な支流は、皆瀬川、玉川、旭川、阿仁川などである。

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河川の流路には、蛇行部分や急流域が多く、船運にはあまり適さなかった。